2022-2023学年湖北省黄冈市梅川中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市梅川中学高三物理下学期期末试卷含解析 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. (单选题)比值定义法是物理学中一种常用的方法，下面表达式中不属于比值定义法的是（   ） A．电流 B．磁感应强度 B＝ C．场强  D．感应电动势 参考答案： D 2. 如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（　　） A．0 B．大小为g，方向竖直向下 C．大小为，方向垂直木板向下 D．大小为，方向水平向右 参考答案： C 【考点】牛顿第二定律． 【分析】木板撤去前，小球处于平衡态，根据共点力平衡条件先求出各个力，撤去木板瞬间，支持力消失，弹力和重力不变，求出合力后即可求出加速度． 【解答】解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图 根据共点力平衡条件，有 F﹣Nsin30°=0 Ncos30°﹣G=0 解得 N= F=mg 木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故 加速度为 a== 故选C． 3. （多选）如图所示，某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，杆竖直放置。杆上有A、B、O三点，其中O为等量异种电荷连线的中点，AO=BO。现有一带电小圆环从杆上A点以初速度向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动，下列说法正确的是 A.运动的加速度先变大再变小 B.电场力先做正功后做负功 C.运动到O点的动能为初动能的一半 D.运动到O点的速度小于 参考答案： AC 等量异号电荷的连线的中垂线上，从A到B电场强度先增大后减小，O点的电场强度最大，所以小圆环受到的电场力先增大后减小，小圆环受到的摩擦力：f=μFN=μqE，所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小，它的加速度：，则a先增大后减小．所以选项A正确；一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故小圆环从A到B过程电场力不做功，所以选项B错误；设AB之间的距离为2L，摩擦力做功为2Wf，小圆环从A到B的过程中，电场力不做功，重力和摩擦力做功，根据动能定理得： A→O过程： A→B过程： 联立以上两个公式解得：， ，即运动到O点的动能为初动能的一半，运动到O点的速度大于．所以选项C正确，选项D错误． 所以答案为：AC． 4. （单选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为   m＝0.5kg，μ＝0.4 m＝1.5kg，μ＝ m＝0.5kg，μ＝0.2 m＝1kg，μ＝0.2 参考答案： B 5. 如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（     ） A.小球受重力、细绳的拉力和向心力作用    B.细绳拉力在水平方向的分力提供了向心力 C. θ 越大，小球运动的周期越大         D. θ 越大，小球运动的线速度越大   参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为        s。   参考答案：     答案：0.25 7. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。物体刚脱离气球时气球的高度H=___________（g取10m/s2） 参考答案： 8. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴       （选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为       m/s。 参考答案： 负    10 9. 如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。 参考答案：     (1). 2m；    (2). 加强 波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。 10. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：          ▲           ．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为   ▲    ．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）   参考答案：   （2分）       11. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为     J，重力的冲量为      N·s。 参考答案：   6.4    J， 0.8   N·s 12. 在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每5个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．此纸带的加速度大小a=　   　m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=　    　m/s．（结果保留三位有效数字） 参考答案： 1.92，0.768． 【考点】探究小车速度随时间变化的规律． 【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度． 【解答】解：每5个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s 用逐差法来计算加速度a=═1.92 m/s2． 某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度 v4==0.768 m/s 故答案为：1.92，0.768． 13. 在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________． 参考答案： _小____ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）为了测量电源的电动势和内阻，我们通常采用如图甲所示电路，请根据甲电路图连接实物图。 （2）由于电压表和电流表内阻的影响，采用甲电路测量存在系统误差，为了消除这一影响，某同学选择两块量程合适的电压表V1、V2，一个满足实验要求的电阻箱R和三个开关，并设计了如图乙所示的测量电路，进行了如下的主要测量步骤： ①闭合S2，断开S1、S3，记下V1和V2的示数U1和U2； ②断开S2、闭合S3，S1仍断开，调节电阻箱R，使电压表V2的示数仍为U2，读出电阻箱的阻值为R0； ③闭合S1、S2，断开S3，记下V1的示数； 请利用以上的测量物理量的字母写出电压表V1内阻表达式=______，该电源的电动势和内阻的测量值表达式E=______，r=______。 参考答案： 15. 下面的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系．如图1所示，光滑斜槽轨道固定在水平桌面上，将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份，使AB=BC=CD=DE=EF，让小球每次从不同等分点处释放，最后落在水平地面上． （1）实验中，若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做的功为W，则小球从B点释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做的功为　　． （2）实验中，小球每次在斜槽上运动的长度记作L，小球做平抛运动的水平位移记作x，通过五组数据描点做出L﹣x2的图象2是一条过原点的直线．设小球运动到斜槽底端时的速度为v，可以判断，外力做功W与　  　（填v、v2或）成正比．若斜槽的倾角为θ，小球抛出点距地面的高度为H，则图象的斜率为　 　（用H、θ表示）． 参考答案： （1）；（2）v2； 【考点】探究功与速度变化的关系． 【分析】（1）先根据几何关系求出FA的高度与BA高度的关系，再对小球从F到A和B到A的两个过程，根据动能定理列式求解； （2）小球从A点抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则运动时间相等，则平抛初速度与水平位移成正比，而根据图象可知，L与x2成正比，所以L与v2成正比，根据平抛运动基本公式以及动能定理求出L﹣x2的关系式，从而求出斜率． 【解答】解：（1）根据几何关系可知，hFA=5hBA， 对小球从F到A和B到A的两个过程，根据动能定理得： W=mghFA，W′=mghBA， 解得： （2）小球从A点抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则运动时间相等，则小球运动到斜槽底端时的速度v=①， 时间相等，所以v与x成正比，而根据图象可知，L与x2成正比，所以L与v2成正比， 小球抛出点距地面的高度为H，则运动时间t=②， 根据动能定理得： mgLsinθ=③， 由①②③解得： 则L﹣x2图象的斜率k=． 故答案为：（1）；（2）v2； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一固定粗糙斜面与水平面夹角θ=30°，一个质量m=1kg的小物（可视为质点），在沿斜面向上的拉力F=10N作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数μ=，取g=10m/s2．试求： （1）物体在拉力F作用下运动的速度a1； （2）若力F作用1.2s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离s； （3）物体从静止出发，到再次回到出发点的过程中，物体克服摩擦力所做的功wf． 参考答案： 考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律． 专题： 动能定理的应用专题． 分析： （1）由牛顿第二定律可以求出加速度； （2）由匀变速运动的速度公式与位移公式可以求出物体的位移； （3）求出整个过程中物体的路程，然后由功的计算公式求出克服摩擦力做功． 解答： 解：（1）由牛顿第二定律得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1， 解得：a1=2.5m/s2；    （2）力作用t=1.2s后，速度大小为v=at=3m/s， 物体向上滑动的距离：s1=a1t2=1.8m； 此后它将向上匀减速运动，其加速度大a2==7.5m/s2， 这一过程物体向上滑动的距离：s2==0.6m， 整个上滑过程移动的最大距离：s=s1+s2=2.4m； （3）整个运动过程所通过的路程为s′=2s=4.8m， 克服摩擦所做的功Wf=μmgcos30°×s′=12J； 答：（1）物体在拉力F作用下运动的速度为2.5m/s2； （2）若 力F作用1.2s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离为2.4m； （3）物体从静止出发，到再次回到出发点的过程中，物体克服摩擦力所做的功为12J． 点评： 对物体正确受力分析、应用牛顿第二定律、匀变速运动规律、功