湖北省荊門市洋縣實(shí)驗(yàn)學(xué)校2022年高三物理期末試卷含解析一、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，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O′處（O為球心），彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)．已知容器半徑為R、與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ=30°．下列說(shuō)法正確的是（）A．容器相對(duì)于水平面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)B．容器對(duì)小球的作用力豎直向上C．彈簧原長(zhǎng)為（R+）D．輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為mg參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；胡克定律．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：對(duì)容器和小球整體研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點(diǎn)力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力，由胡克定律求出彈簧的壓縮量，即可求得原長(zhǎng)．解答：解：A、以容器和小球整體為研究對(duì)象，分析受力可知：豎直方向有：總重力、地面的支持力，容器相對(duì)于水平面無(wú)滑動(dòng)趨勢(shì)，地面對(duì)半球形容器沒有摩擦力，故A錯(cuò)誤；B、D、對(duì)小球受力分析：重力G、彈簧的彈力F和容器的支持力N，如圖所示由平衡條件和幾何關(guān)系可知，N=F=mg，故B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；C、由胡克定律得：彈簧的壓縮量為x==，則彈簧的原長(zhǎng)為R+x=R+，故C正確；故選C．點(diǎn)評(píng)：共點(diǎn)力平衡問(wèn)題重點(diǎn)在于正確選擇研究對(duì)象，本題運(yùn)用隔離法和整體法兩種方法進(jìn)行受力分析得出結(jié)論．2.如圖所示，在A、B兩點(diǎn)分別固定著所帶電荷量相等的正、負(fù)點(diǎn)電荷，O點(diǎn)是兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，C、D是關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)．下列說(shuō)法中正確的是()A．C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相同B．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．正點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功D．負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在D點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：AC3.如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點(diǎn)。a、b兩束不同頻率的單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點(diǎn)到C點(diǎn)的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是A．在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率C．兩種色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰明條紋的間距a光的較大D．若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過(guò)程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角E．b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象參考答案：ACD4.（單選）如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F，則（）A．物塊可能勻速下滑B．物塊仍以加速度a勻加速下滑C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：壓軸題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：將F分解為垂直于斜面和平行于斜面兩個(gè)方向F1和F2，根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，單獨(dú)研究F的作用效果，當(dāng)F引起的動(dòng)力增加大時(shí)，加速度增大，相反引起的阻力增大時(shí)，加速度減?。獯穑航猓何醇覨時(shí)，物體受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：a=．當(dāng)施加F后，加速度a′=，因?yàn)間sinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可見a′＞a，即加速度增大．故C確，A、B、D均錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．5.（單選）一汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，則汽車在0～2s內(nèi)和2s～3s內(nèi)相比A．位移大小相等

B．平均速度相等C．運(yùn)動(dòng)方向相反D．加速度相同參考答案：B

解析：A、速度圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”物體的位移大小，由圖知，0～2s內(nèi)位移較大．故A錯(cuò)誤；B、汽車在0～2s內(nèi)平均速度為，汽車在2s～3s內(nèi)平均速度為．故B正確．C、圖像都在t軸上方，所以運(yùn)動(dòng)方向沒有發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤．C、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度可知，在0～2s內(nèi)汽車的加速度沿正方向，而在2s～3s內(nèi)加速度沿負(fù)方向，所以加速度不相等．故D錯(cuò)誤．故選B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過(guò)時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：

由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為該波周期為T=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得7.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在下圖中標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：(1)如圖所示(2)0.26(0.24～0.27)8.（1）如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項(xiàng)前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無(wú)法判斷參考答案：A9.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)。進(jìn)入電場(chǎng)后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來(lái)方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三種射線，三種射線分別帶正電、負(fù)電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強(qiáng)，但穿透能力弱。所以不能穿透鋁箔，射線和射線的穿透能力強(qiáng)，可以穿透鋁箔。由于射線帶負(fù)電，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)受到電場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。10.如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。

①這群氫原子能發(fā)出______種不同頻率的光，其中有____種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。

②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能_______eV。參考答案：①3

2

②9.60eV

11.某同學(xué)做“探究合力的功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示，將光電門固定在水平軌道上的β點(diǎn)，用重物通過(guò)細(xì)線拉小車，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置4靜止釋放.（g取1Om/s2)①用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d

=______cm；②認(rèn)為小車所受拉力與重物重力大小相等.測(cè)出多組重物質(zhì)量m和相應(yīng)小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v,作出v2-m圖象如圖丙所示，由圖象可知小車受到的摩擦力為______N；③重物質(zhì)量較大時(shí)，v2-m圖線的AB段明顯彎曲，產(chǎn)生誤差.為消除此誤差，下列措施可行的是______A.

調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)B.

重物質(zhì)量增加后，可以改變小車釋放的初始位置C.

在重物與細(xì)繩之間接一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替重物的重力參考答案：12.如圖，ABCD是一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場(chǎng)，均從C點(diǎn)射出，已知。則它們的速率

▲

，它們通過(guò)該磁場(chǎng)所用時(shí)間

▲

。參考答案：

【答案】13.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長(zhǎng)為2的光滑絕緣固定的細(xì)桿在豎直方向運(yùn)動(dòng)，小圓環(huán)直徑遠(yuǎn)小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時(shí)，小圓環(huán)A恰好懸于細(xì)桿的正中間，如圖所示。這時(shí)桿對(duì)B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢(shì)能為零，當(dāng)設(shè)法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過(guò)時(shí)間_____________A小環(huán)的動(dòng)能恰等于其重力勢(shì)能。（一切阻力均不計(jì)，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一分．打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm． （1）那么小車的加速度大小是

m/s2，方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相

。 （2）若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相反．

如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，

所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。15.用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑時(shí),示數(shù)如圖所示,此示數(shù)為

mm.參考答案：2.720四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚，其邊長(zhǎng)MN=30cm。一束激光AB射到玻璃磚的MQ面上（入射點(diǎn)為B）進(jìn)入玻璃磚后在QP面上的F點(diǎn)（圖中未畫出）發(fā)生全反射，恰沿DC方向射出。其中B為MQ的中點(diǎn)，∠ABM=30°，PD=7．5cm，∠CDN=30°。

①畫出激光束在玻璃磚內(nèi)的光路示意圖，求出QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)的距離QF；

②求出激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度（真空中光速c=3×108m/s，sin37°=0.6）。

參考答案：17.質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出，小物塊恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓孤軌道下滑．B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m，小物塊離開C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求：（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度v1．（2）小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力．（3）假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；牛頓第二定律；牛頓第三定律；平拋運(yùn)動(dòng)．.專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在B點(diǎn)對(duì)速度進(jìn)行正交分解，得到水平速度和豎直方向速度的關(guān)系，而豎直方向速度Vy2=2gh顯然易求，則水平速度可解．（2）首先利用動(dòng)能定理解決物塊在最低點(diǎn)的速度問(wèn)題，然后利用牛頓第二定律在最低點(diǎn)表示出向心力，則滑塊受到的彈力可解．根據(jù)牛頓第三定律可求對(duì)軌道的壓力．（3）小物塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．解答：解：（1）對(duì)小物塊，由A到B做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：vy2=2gh在B點(diǎn)tan=，所以v1=3m/s．（2）對(duì)小物塊，由B到O由動(dòng)能定理可得：mgR（1﹣sin37°）=mvO2﹣mvB2其中vB==5m/s在O點(diǎn)N﹣mg=m所以N=43N由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力為N′=43N（3）小物塊在傳送帶上加速過(guò)程：μ2mg=ma3PA間的距離是SPA==1.5m

答：（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度v1是3m/s．（2）小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是43N．（3）假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是1