2022年湖北省荆州市棋盘中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年湖北省荆州市棋盘中学高三物理上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. （多选）如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中：（     ） A．它们的运动时间的关系为 B．它们的电荷量之比为 C．它们的动能增量之比为 D．它们的电势能减少量之比为 参考答案： BD 2. （多选题）如图所示，质量为M的木板A静止在水平地面上，质量为m的物块B叠放在A上，A与B之间的动摩擦因数为μ1，A与地面之间的动摩擦因数为μ2，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对B施加一水平恒力F，下列说法正确的是（　　） A．若μ2=0，A与B一定保持相对静止 B．若μ1=μ2，A一定保持静止 C．若F＞μ1mg，A与B之间一定会有相对滑动 D．若A与B均向右运动且发生了相对滑动，则F一定满足F＞ 参考答案： BD 【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算． 【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对A分析求出A要滑动的最小加速度，再以AB为整体求出两者的加速度，通过比较求出两者要发生相对滑动是F要满足的条件，然后通过整体法隔离法逐项分析． 【解答】解：AB之间的最大静摩擦力为μ1mg，A要滑动的最小加速度为：amin= 以AB为整体，由牛顿第二定律得：aA=aB= 如果aA=aB＞amin，即＞，两者要相对滑动， 解得：F＞﹣+μ2（m+M）g A．当μ2=0时，解得：F＞，有相对滑动，故A错误； B．当μ1=μ2时，带入解得F=0，两者相对静止，故B正确； C．要是AB有相对滑动，临界条件是F=﹣+μ2（m+M）g，当F=μ1mg时，无法比较大小，故C错误； D．由前面分析可得，当F＞﹣+μ2（m+M）g=时，AB均向右运动且发生了相对滑动，故D正确． 故选：BD． 3. 如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力Ｆ作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，下面关于摩擦力的说法正确的是：(　  　) A、A不受摩擦力作用　 B、B不受摩擦力作用 C、C不受摩擦力作用 D、以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零 参考答案： B 4. 图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，则  A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1  B．R2不变时， V1读数与A读数之比等于R1                C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1  D．R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1 参考答案： 答案：BCD 5. （单选）如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（      ） A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 D．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数 ，估算气体分子间距离d=___________m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_____________个。 参考答案： d=4×10-9m   ，)     1.56×1019  7. )V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____. 参考答案：            8. 如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将两正电荷a和b，其中他们的质量4ma=mb，电量2qa=qb，分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为　　． 参考答案： 解：对ab从A到B得过程中分别运用动能定理得：   ① ② 又因为质量4ma=mb，电量2qa=q b， 由解得：= 故答案为：：1 9. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。 （1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。 （2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。 （3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。 参考答案： （1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。 10. 一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是         ，方向            . 参考答案： 0.50        向下 11. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。 　　 参考答案： 质子， α粒子 12. 地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=        ，其值约为        kg（取一位有效数字）． 参考答案：     答案：，2×1030 13. 相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。 参考答案： 相等   后 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （16分）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。   （2）本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。   （4）已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。 参考答案：     答案：（1）E D B （2）单缝和双缝间距5cm~10cm，使单缝与双缝相互平行 （3）13.870  2.310   （4），6.6×102 15. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下 ①待测电流表G1(0～5mA，内阻约300)； ②电流表G2(0～10mA，内阻约l00)； ③定值电阻R1(300)； ④定值电阻R2(10)；  。 ⑤滑动变阻器R3(0～1000)； ⑥滑动变阻器R4(0～20)； ⑦干电池(1．5V)； ⑧电键S及导线若干。 (1)定值电阻应选        ，滑动变阻器应选      。(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图。 (3)闭合电键S，多次移动滑动触头，记录多组G1、G2的读数I1、I2，以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。根据I2—I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式                   。   参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，光滑水平面上放着长为L＝25m，质量为M=5kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，开始均静止．今对木板施加一水平向右的恒定拉力F=21N，作用2s后，撤去拉力F，求： (1)拉力F对木板的冲量 (2)整个过程木板和小物体间因摩擦而产生的热量（g取10m/s2）。 参考答案： （1）42Ns，方向水平向右；（2）21J 【详解】（1）由I＝Ft 带入数据可得：I＝42Ns，方向水平向右 （2）0－2s对m：μmg＝ma1 0－2s对M：F?μmg＝Ma2 带入数据可得a1＝1 m/s2 ，a2＝4m/s,2 相对滑动的路程为S1＝a2t2?a1t2 带入数据可得：S1＝6m 产生的热量Q1＝umg S1 Q1＝6J 此时m的速度v1＝2 m/s，v2＝8 m/s 由动量守恒可知：mv1+Mv2＝（m+M）v共 v共＝7 m/s t2＝=5s 相对滑动的路程为S2＝t2?t2＝15m＜(25-6)m， 所以m没有掉下去，能够和M共速度 由能量关系可知：Q2＝mv12+Mv22?（m+M）v2共 Q2＝15J Q总＝Q1+Q2＝21J 17. 如图所示，ab、cd、ef是同一竖直平面的三条水平直线，它们之间的距离均为d=0.3 m，ab与cd之间的区域内有水平向右的匀强电场，在cd与矿之间的区域内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场。一个不计重力、比荷=3×108 c／kg的带正电粒子以初速度vo=3×106 m／s垂直ab射入电场，粒子经过电场后，速度方向与cd成30o角进入磁场，最后垂直于ef离开磁场。求： （1）匀强电场的场强E的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子从ef离开磁场时出射点与从ab进入电场时的入射点间的水平距离。 参考答案： （1）粒子在电场中做类平抛运动：       ①  （1分）     ②  （1分）           ③  （1分）   ④ （1分） 联立①②③④式解得： ⑤（2分） （2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设半径为，则： ⑥（2分）   ⑦（2分） ⑧（2分） 联立⑥⑦⑧式解得：  ⑨（1分） （3）在电场中，粒子沿水平方向偏移的距离 ⑩（2分） 如图所示，粒子在磁场沿水平方向偏移距离 据几何关系：  （2分） 粒子从边离开磁场时出射点与边的入射点间的水平距离：