2022-2023學(xué)年湖北省襄陽市棗陽白水高級中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側(cè)面間所夾的圓心角均為30°，石塊間的摩擦力可以忽略不計．則第1塊對第2塊的彈力F1和第1塊對第3塊的彈力F2的大小之比為（）A． B． C． D．參考答案：A【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】由圖可知，1、2及1、3兩塊石塊均有相互作用，而石塊1受重力及2、3兩石塊的作用力而處于靜止，故對1受力分析可求得第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比．【解答】解：如圖對第一個石塊進(jìn)行受力分析，由幾何關(guān)系知：θ=600，所以有F1：F2=sin60°=，故A正確，BCD錯誤；故選：A．2.（多選）如圖所示，汽車以10m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20m處時，綠燈還有3s熄滅，而該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處，則汽車運動的速度（v）﹣時間（t）圖象可能是（）A．B．C．D．參考答案：考點：勻變速直線運動的圖像．專題：運動學(xué)中的圖像專題．分析：由題，該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處，在3s通過的位移正好是20m，根據(jù)“面積”確定位移是20m的速度圖象才符合題意．解答：解：A、在3s內(nèi)位移為x=×10×3=15m，該汽車還沒有到達(dá)停車線處，不符合題意．故A錯誤．B、由圖可知SB＞15m，可能為20m，所以汽車可能不超過停車線，故B正確；C、在3s內(nèi)位移等于x=×10=20m，則C可能是該汽車運動的v﹣t圖象．故C正確．D、在3s內(nèi)位移等于x=×10=17.5m，該汽車還沒有到達(dá)停車線處，不符合題意．故D錯誤．故選：BC．點評：本題是實際問題，首先要讀懂題意，其次抓住速度圖象的“面積”等于位移進(jìn)行選擇．3.（單選）一質(zhì)點沿x軸做直線運動，其V﹣t圖象如圖所示．質(zhì)點在v=0時位于x=5m處，開始沿x軸正向運動．當(dāng)t=8s時，質(zhì)點在軸上的位置為（）A．x=3mB．x=8mC．x=9mD．x=﹣14m參考答案：解：圖象的“面積”大小等于位移大小，圖象在時間軸上方“面積”表示的位移為正，圖象在時間軸下方“面積”表示的位移為負(fù)，故8s時位移為：s=，由于質(zhì)點在t=0時位于x=5m處，故當(dāng)t=8s時，質(zhì)點在x軸上的位置為8m，故ACD錯誤，B正確．故選：B4.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定一點電荷Q，從M點無初速釋放一帶有恒定負(fù)電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止。則從M點運動到N點的過程中，下列說法中正確的是

（

）

A．小物塊所受電場力逐漸增大

B．小物塊具有的電勢能逐漸增大

C．Q電場中M點的電勢高于N點的電勢

D．小物塊電勢能變化量的大小等于克服摩擦力做的功參考答案：D5.在光滑的水平地面上，與豎直墻平行放置著一個截面為1/4圓的柱狀物體，在柱狀物體與墻之間放一光滑圓球，在柱狀物體的右側(cè)豎直面上施加一水平向左的推力F，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將柱狀物體向左推過一段較小的距離，若使球與柱狀物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比（

）A．推力F變小B．地面受到的壓力變小C．墻對球的彈力變大

D．球?qū)χ鶢钗矬w的彈力變大參考答案：A如下圖所示，對B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N，

當(dāng)A球向左移動后，A球?qū)球的支持力N′的方向不斷變化，根據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N都在不斷減小，故CD錯誤；再對A和B整體受力分析，受到總重力G、地面支持力FN，推力F和墻壁的彈力N，如圖

根據(jù)平衡條件，有

F=N，F(xiàn)N=G，故地面的支持力不變，推力F隨著墻壁對B球的支持力N的不斷減小而不斷減小，故A正確，B錯誤；故選A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運動員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠(yuǎn)的O點。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為____________m。

參考答案：5

10

7.（4分）如圖所示，圖甲為熱敏電阻R的電阻值隨溫度變化的圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為=99，當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=9.0V，內(nèi)阻r=1。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．問：

(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為

。參考答案：

答案：(1)A、B；(2)2608.某同學(xué)利用雙縫干涉實驗裝置測定某一光的波長，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖7所示，此時的示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對齊，測出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長表達(dá)式λ=

（用給出的字母符號表示）。參考答案：0.776mm，9.有一只家用電熨斗，其電路結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D10.如圖所示,圓柱繞中心軸順時針轉(zhuǎn)動,穿過打點計時器的紙帶纏繞在圓柱邊緣,不計紙帶的厚度,圓柱的半徑為r=0.05m，打點計時器的打點周期T為0.02秒，圓柱勻速轉(zhuǎn)動時打點計時器持續(xù)打點，圓柱轉(zhuǎn)動一段時間后停止轉(zhuǎn)動,取下紙帶后發(fā)現(xiàn)紙帶上的點跡如圖，刻度尺測得OE兩點間的距離x，（1）用已知量和測得量寫出圓柱轉(zhuǎn)動的角速度表達(dá)式

；根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得其值為

（2）這種研究問題的思想方法是

參考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲為直11.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出(3)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：（1）m?M

（2）B（3）圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小12.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．13.磁電式電流表（表頭）最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱，所以在使用時還要擴(kuò)大量程．已知某一表頭G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=5mA，要將它改裝為量程為0～3A的電流表，所做的操作是并聯(lián)（填“串”或者“并”）一個0.05Ω的電阻．參考答案：考點：磁電式電表原理．分析：把電流表改裝成大量程電流表，應(yīng)給電流表并聯(lián)一個電阻，阻值R并=，I為量程．解答：解：改裝成電流表是要擴(kuò)大電流的量程，使用并聯(lián)電路的分流原理；要并聯(lián)的阻值為：R并===0.05Ω；故答案為：并，0.05．點評：改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流，電阻值等于滿偏電壓除以所分最大電流，改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有一個半徑為R，折射率為n＝的透明玻璃球．一束光沿與直徑成θ0＝45°角的方向從P點射入玻璃球，并從Q點射出，求光線在玻璃球中的傳播時間．參考答案：設(shè)光線在玻璃球中的折射角為θ，由折射定律得sinθ0/sinθ＝n＝

解得：θ＝30°由幾何知識可知光線在玻璃球中路徑的長度為L＝2Rcosθ＝R光在玻璃的速度為v＝c/n＝/2c光線在玻璃球中的傳播時間

t＝L/v＝R/c.17.如圖所示，水平傳送帶AB長L=10m，向右勻速運動的速度v0=4m/s．一質(zhì)量為1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以v1=6m/s的初速度從傳送帶右端B點沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g取10m/s2．求：（1）物塊相對地面向左運動的最大距離；（2）物塊從B點沖上傳送帶到再次回到B點所用的時間．參考答案：解：（1）設(shè)物塊與傳送帶間摩擦力大小為f、向左運動最大距離s1時速度變?yōu)?f=μmg

﹣fs1=0﹣解得：s1=4.5m

（2）設(shè)小物塊經(jīng)時間t1速度減為0，然后反向加速，設(shè)加速度大小為a，經(jīng)時間t2與傳送帶速度相等：

v1﹣at1=0

由牛頓第二定律得：a=解得：t1=1.5s

v0=at2解得：t2=1s

設(shè)反向加速時，物塊的位移為s2，則有：s2===2m

物塊與傳送帶同速后，將做勻速直線運動，設(shè)經(jīng)時間t3再次回到B點，則有：s1﹣s2=v0t3解得：所以物塊從B點沖上傳送帶到再次回到B點所用的時間t=t1+t2+t3=3.125s

答：（1）物塊相對地面向左運動