2022年浙江省杭州市东南中学高三物理期末试卷含解析

2022年浙江省杭州市东南中学高三物理期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 某飞镖选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，飞镖落在靶心正上方。如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力） A．适当减小m 　　　　　　 B．适当减小h C．适当减小v0           D．适当减小L 参考答案： BC 2. 一列波在长绳上传播，P、Q是绳上的两个质点，波由P向Q传播。在某一时刻P、Q两质点均处于平衡位置，P、Q间距为L，已知P、Q之间仅有一个波峰，且Q点此时恰好向上运动，若再经过时间t，质点Q恰好第一次到达波峰位置，则该波的传播速度可能是 A．         B．           C．           D． 参考答案： 答案：AC 3. 如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑。假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是                                     A A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心 C．此时手转动塑料管的角速度ω＝ D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动 参考答案： A 4. 假设月球半径为，月球表面的重力加速度为。“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。下列判断正确的是 A．飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的线速度大小之比为2：1 B．飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为 C．飞船在点点火变轨后，动能增大 D．飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，动能增大 参考答案： AD 5. （多选）如图所示，在水平面上有一长木板，质量相同的子弹A、B从木板两侧同时水平相向地射入木板，最终都停在木板中，子弹A的射入深度大于子弹B的射入深度。若子弹A、B在运动过程中所受阻力大小不变且相等，木板始终保持静止。则以下说法正确的是 A.木板始终不受地面的摩擦力作用 B.子弹A在木板中运动的时间长 C.射入木板前，子弹A的动能大于子弹B的动能 D.子弹A给木板的力对木板做的功大于子弹B给木板的力对木板做的功 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω， E r   定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为 　　　　　V，电源的最大输出功率为　　　　　W． 参考答案： 6.4   3.84 7. （4分）如图所示，木块在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某时刻撤去拉力F，瞬间即发生变化的物理量为___________、___________（写出二个物理量的名称）。 参考答案： 竖直向上；弹力、摩擦力、加速度等 8. （选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O P3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点． 设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量           （用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为            ． 参考答案：     答案：l1、l3；l1/l3 9. (6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”) 参考答案： -1.6×103J     增加，减小 10. 如图所示，用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小为：F2=2N。由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图。        则F—t图像中直线的斜率为_____________（用m1、m2、k表示），纵坐标截距为________ N 参考答案： km2/(m1+m2)        2N 11. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得： （1）该物体的加速度为      m/s2， .com （2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为     cm， （3）打第2个计数点时该物体的速度为     m/s。 参考答案： (1)0.74 (2)4.36 (3)0.399 （1）设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得： x4-x1=3at2带入数据得： （5.84-3.62）×10-2=a×0.12 解得：a=0.74m/s2． （2）第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2-x1=at2得： x2=x1+at2带入数据得： x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m 即为：4.36cm． （3）由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知=0.399m/s. 12. （6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．     ①这列简谐波的周期是　　　　　s，波速是　　　　m/s．     ②t=0.6 s时，质点D已运动的路程是　　　　m． 参考答案： 答案： 0.4，5，0.1 13. 如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2） （1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________； （2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________； （3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个） 参考答案： （1）2kg（2）0.6A，0~6kg （3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在同学利用钩码来探究共点力合成的规律，图中 OE 是橡皮条，甲图按两个互成角度    B．甲乙步骤中，橡皮条拉伸方向 EO 必须水平 C．甲、乙两步骤必须将橡皮条拉到相同位置 O 点 D．甲步骤完成后，可更换橡皮条，继续进行乙步骤实验 参考答案： BC 15. 某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材： 电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）； 电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）； 电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）； 滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1 A）； 滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0.01A）； 电源E（电动势3 V，内阻较小）； 定值电阻R0 （5Ω）；  单刀单掷开关一个、导线若干。 实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。 （1）以上给定的器材中滑动变阻器应选               ； （2）在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号； （3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1 =               ；上式中各符号的物理意义是                                  。 参考答案： （1）R1（2分）； （2）原理图见右图（3分）。   （3）（2分）；I2、I1分别为某次实验时电 流表A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分，未交代RO不扣分）。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极、之间的匀强电场（初速度忽略不计），、间电压为，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为，电荷量为，期中是正整数，是元电荷。 （1）若引擎获得推力为，求单位时间内飘入、间的正离子数目为多少； （2）加速正离子束所消耗的功率不同时，引擎获得的推力也不同，试推导的表达式； （3）为提高能量的转换效率，要使尽量大，请提出增大的三条建议。 参考答案： （1）（2）    （3）用质量大的离子；用带电量少的离子；减小加速电压。 【详解】（1）设正离子经过电极时的速度为，根据动能定理，有         ① 设正离子束所受的电场力为，根据牛顿第三定律，有         ② 设引擎在时间内飘入电极间的正离子个数为，由牛顿第二定律，有         ③ 联立①②③式，且得         ④ （2）设正离子束所受的电场力为，由正离子束在电场中做匀加速直线运动，有         ⑤ 考虑到牛顿第三定律得到，联立①⑤式得         ⑥ （3）为使尽量大，分析⑥式得到 三条建议：用质量大的离子；用带电量少的离子；减小加速电压。 17. 如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡的倾角为θ且sin θ＝，一辆卡车的质量为1 t。关闭发动机，卡车从静止开始沿斜坡滑下，最大速度可达120 km/h。已知卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力的和与速度成正比，即Ff＝kv。 (1)求比例系数k。 (2)现使卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶，可达到的最大速度为54 km/h，求卡车的功率P。 参考答案： ：(1)当卡车的重力沿斜面向下的分力等于阻力时，卡车的速度达到最大， 则Ff=mgsin θ＝kvm　                         …………(2分) 得k＝10 N·s/m。                             …………(1分) (2)Ff1＝kv1＝