湖北省荊州市萬(wàn)家鎮(zhèn)中學(xué)2022高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，《激情爬竿》在08年春晚受到觀眾的好評(píng)。當(dāng)雜技演員用雙手握住固定在豎直方向的竿勻速攀上和勻速攀下時(shí)，他所受的摩擦力分別是f1和f2，那么A．f1向下，f2向上，且f1=f2B．f1向下，f2向上，且f1＞f2C．f1向上，f2向上，且f1=f2D．f1向上，f2向下，且f1=f2參考答案：C解析：勻速攀上時(shí)，其重力與靜摩擦力平衡，由平衡條件可知：fl方向豎直向上，f1=G；勻速下滑時(shí)，其重力與滑動(dòng)摩擦力平衡，則f2方向豎直向上，且f2=G，所以f1=f2．故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．2.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，若畫(huà)出W－v的圖象，應(yīng)為圖中的哪一個(gè)參考答案：B3.利用如圖10所示的方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U。已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是()圖10①上表面電勢(shì)高②下表面電勢(shì)高③該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為④該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為A．①③

B．②④C．②③

D．①④參考答案：B4.如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說(shuō)法正確的是

A．這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的

B．質(zhì)點(diǎn)P在0.4s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同

C．t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向．D．質(zhì)點(diǎn)P在0.9s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.48m參考答案：AD由圖讀出波長(zhǎng)λ=12cm，由v=得周期T=0.15s，t=0.2s=T，由圖看出，實(shí)線到虛線，波形向右平移了9cm-1cm=8cm=λ，向左平移了13cm-9cm=4cm=λ．故得知，波形應(yīng)向左平移，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確．

波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0時(shí)，x=4cm處質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向，t=0.4s時(shí)刻，P正由平衡位置向波峰運(yùn)動(dòng)，速度方向與加速度方向相反，故B錯(cuò)誤．

時(shí)間t=0.5s，質(zhì)點(diǎn)P正由波谷向平衡位置運(yùn)動(dòng)，故速度方向沿y軸正方向，故C錯(cuò)誤．

質(zhì)點(diǎn)P在0.9s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程等于振幅的24倍，即0.48m，D正確。5.萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律都滿足平方反比定律，因此引力場(chǎng)和電場(chǎng)之間有許多相似的性質(zhì)，在處理有關(guān)問(wèn)題時(shí)可以將它們進(jìn)行類(lèi)比．例如電場(chǎng)中反映各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度，其定義式為．在引力場(chǎng)中可以有一個(gè)類(lèi)似的物理量用來(lái)反映各點(diǎn)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱．設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球表面處重力加速度為g，引力常量為G．如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn)，則下列表達(dá)式中能反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2）.(6分)某課外活動(dòng)小組利用力傳感器和位移傳感器進(jìn)一步探究變力作用下的“動(dòng)能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過(guò)定滑輪直接拉固定在小車(chē)上的細(xì)繩，測(cè)出拉力F；用位移傳感器測(cè)出小車(chē)的位移s和瞬時(shí)速度v.已知小車(chē)質(zhì)量為200g.A．某次實(shí)驗(yàn)得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示，數(shù)據(jù)如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過(guò)程中變力F做功W＝________J，此過(guò)程動(dòng)能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數(shù)字)．

B．指出下列情況可減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是________．(填選項(xiàng)前的字母，可能不止一個(gè)選項(xiàng))A．使拉力F要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)要先平衡摩擦力C．要使細(xì)繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數(shù)字)．___BC__7.某同學(xué)研究小滑塊在水平長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的大小，選用的實(shí)驗(yàn)器材是：長(zhǎng)木板、總質(zhì)量為m的小滑塊、光電門(mén)、數(shù)字毫秒計(jì)、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.①主要的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(ⅰ)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=

mm；(ⅱ)讓小滑塊車(chē)從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)數(shù)字毫秒計(jì)示數(shù)t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)擋光片與光電門(mén)間的距離L;(ⅳ)求出小滑塊車(chē)與木板間摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有現(xiàn)成的擋光片，某同學(xué)用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理?

(選填“合理”或“不合理”)。③實(shí)驗(yàn)中，小滑塊釋放的高度要適當(dāng)高一些，其目的是減少

誤差。（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）參考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系統(tǒng)(2分)8.某興趣小組通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，探究“合外力做功和物體速度v變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感

器，每次實(shí)驗(yàn)物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出木板與水平面的夾角?

。

(2)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同高度處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論W∞v2。

他們的做法是否合適，并說(shuō)明理由?

。

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力大小

(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響得出的探究結(jié)果。參考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合適。由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L－v2圖象。（3）（2分）不會(huì)。9.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射實(shí)驗(yàn)。該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為_(kāi)_____m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）10.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺(tái)秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過(guò)程中與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

11.電動(dòng)車(chē)所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動(dòng)車(chē)與汽油車(chē)性能的比較。通常車(chē)用電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量是汽油機(jī)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的4倍或者5倍。為促進(jìn)電動(dòng)車(chē)的推廣使用，在技術(shù)上應(yīng)對(duì)電動(dòng)車(chē)的_________、_____________等部件加以改進(jìn)。

給電動(dòng)車(chē)蓄電池充電的能量實(shí)際上來(lái)自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料釋放出來(lái)的能量?jī)H30％轉(zhuǎn)化為電能，在向用戶輸送及充電過(guò)程中又損失了20%，這意味著使用電動(dòng)車(chē)時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為_(kāi)_______％。參考答案：答案：蓄電池

電動(dòng)機(jī)

16.8解析：根據(jù)題意，使用電動(dòng)車(chē)時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為30%×80%×70%=16.8％。12.利用如圖所示的裝置可以測(cè)量滑塊與固定在地面上的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在傾角為的斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén)，其中光電門(mén)甲固定在斜面上，光電門(mén)乙的位置可以變化。當(dāng)一個(gè)帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門(mén)甲至乙所用的時(shí)間t，改變光電門(mén)乙的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，并用米尺測(cè)量甲、乙光電門(mén)之間的距離x，記下相應(yīng)的x和t值，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。(l)滑塊每次都從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，設(shè)經(jīng)過(guò)光電門(mén)甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個(gè)物理量之間滿足的關(guān)系式是________________________。(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下面給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出圖線。

(3)由(2)中所畫(huà)出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)__________。(g取l0，兩空結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：13.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經(jīng)輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計(jì)一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內(nèi)空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過(guò)程適用的氣體定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“蓋·呂薩克定律”）。參考答案：1；蓋·呂薩克定律三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫(huà)出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫(huà)出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16）如圖所示，在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)上，裝有質(zhì)量為m的偏心飛輪，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零.則飛輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離r為多大？在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力多大?

參考答案：解析：設(shè)偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸r，偏心輪等效為用一長(zhǎng)為r的細(xì)桿固定質(zhì)量為m（輪的質(zhì)量）的質(zhì)點(diǎn)，繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。輪的重心在正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零，則此時(shí)偏心輪對(duì)電動(dòng)機(jī)向上的作用力大小等于電動(dòng)機(jī)的重力.即F＝Mg

①根據(jù)牛頓第三定律，此時(shí)軸對(duì)偏心輪的作用力向下，大小為F＝Mg，其向心力為F＋mg＝mω2r

②由①②得偏心輪重心到轉(zhuǎn)軸的距離為：r＝

③當(dāng)偏心輪的重心轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力最大.對(duì)偏心輪有F′－mg＝mω2r

④對(duì)電動(dòng)機(jī)，設(shè)它所受支持力為FNFN＝F′＋Mg

⑤由③、④、⑤解得FN＝2（M＋m）g由牛頓第三定律得，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力為2（M＋m）g

說(shuō)明：本題的簡(jiǎn)單解法是取電動(dòng)機(jī)和偏心輪組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，當(dāng)偏心輪在軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面剛好無(wú)壓力，系統(tǒng)受到的合外力為（M＋m）g，其中一部分物體是m具有豎直向下的加速度（即向心加速度），則（M＋m）g＝mω2r

①得r＝當(dāng)偏心輪的重心轉(zhuǎn)至軸的正下方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面壓力最大，此時(shí)系統(tǒng)受到的合力為FN－（M＋m）g，其中一部分物體m具有豎直向上的加速度（即向心加速度），則FN－（M＋m）g＝mω2r

②由①②解得FN＝2（M＋m）g由牛頓第三定律知電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最大壓力為2（M＋m）g17.某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC，折射率為n,角A等于30°。一細(xì)束光線在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，如圖所示，當(dāng)入射角為時(shí)，發(fā)現(xiàn)剛好無(wú)光線從AC面射出，光線垂直于BC面射出。求：①透明物質(zhì)的折射率n。②光線的入射角