2021-2022學(xué)年湖北省孝感市沈鋪中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖北省孝感市沈鋪中學(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1.四億年前，地球每年是400天，那時，地球每自轉(zhuǎn)達(dá)一周的時間為21.5h，科學(xué)家們猜想，地球自轉(zhuǎn)變慢的原因主要有兩個：一個是潮汐時海水與海岸碰撞、與海底摩擦而使能量變成內(nèi)能；另一個是由于潮汐的作用，地球把部分自轉(zhuǎn)能量傳給了月球，使月球的機(jī)械能增加了（不考慮對月球自轉(zhuǎn)的影響），由此可以判斷，與四億年前相比月球繞地球公轉(zhuǎn)的A．半徑減小

B．線速度增大

C．周期增大

D．角速度增大參考答案：C2.參考答案：A3.（單選）豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推動力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到（g取10m/s2，不計空氣阻力）(

)

A．20m/s2

B．25m/s2

C．30m/s2

D．40m/s2參考答案：C4.如圖所示，質(zhì)量分別為的兩個物塊疊放在一起放置在一根豎直輕質(zhì)彈簧的上端，當(dāng)兩物塊靜止時，彈簧壓縮了?，F(xiàn)用一豎直向下力按壓物塊，使彈簧再縮短后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總在彈性限度內(nèi)，則剛松手時物塊對物塊的壓力等于

A．

B．C．

D．參考答案：B解析：由題意知，當(dāng)彈簧壓縮時，兩物塊均處于靜止，對的壓力等于，在特殊值時，只有答案中對的壓力才等于，對。另解：本題有兩個關(guān)鍵狀態(tài)：（1）未用力壓時，兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)（2）剛松手時向上加速狀態(tài)，對于這兩個狀態(tài)分別進(jìn)行分析：當(dāng)彈簧壓縮處于靜止時，對兩個物塊整體有：

①當(dāng)剛松手時，對兩個物塊整體有：

②隔離有：

③聯(lián)立①②③解得：，由牛頓第三定律知物塊對物塊的壓力大小等于5.如圖所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l、h均為定值)。將A向B水平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則()A．A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰C．A、B不可能運(yùn)動到最高處相碰D．A、B一定能相碰參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“測定直流電動機(jī)的效率”實驗中，用左下圖所示的電路測定一個額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動機(jī)的機(jī)械效率。（1）根據(jù)電路圖完成實物圖的連線；（2）實驗中保持電動機(jī)兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測物理量及測量結(jié)果如下表所示：實驗次數(shù)12345電動機(jī)的電流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升時間t/s1.41.652.12.7∞

計算電動機(jī)效率η的表達(dá)式為________（用符號表示），前4次實驗中電動機(jī)工作效率的平均值為________。（3）在第5次實驗中，電動機(jī)的輸出功率是________；可估算出電動機(jī)線圈的電阻為________Ω。參考答案：（1）（2分）如右圖

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.47..某實驗小組設(shè)計了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；b.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設(shè)打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實驗方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）8.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器控鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a—F圖象；

(1)圖線不過坐標(biāo)原點的原因是

；

（2)本實驗中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量

(填“是”或“否”)；

(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

kg。參考答案：9.（4分）用塑料部件代替金屬部件可以減小汽車質(zhì)量，從而可以節(jié)能。假設(shè)汽車使用塑料部件后質(zhì)量為原來的4/5，而其它性能不變。若車行駛時所受的阻力與車的質(zhì)量成正比，則與原來相比，使用塑料部件的汽車能節(jié)省

%的汽油。

參考答案：答案：20%10.南北朝傅翕曾寫下這樣一首詩：“空手把鋤頭，步行騎水牛．人在橋上走，橋流水不流．”其中“橋流水不流”一句應(yīng)理解成其選擇的參考系是（）A．水B．橋C．人D．地面參考答案：A解：“橋流水不流”可以理解為“橋動水不動”，意思就是說橋在運(yùn)動，水在靜止．A、以水的參照物，則水就是靜止的，而橋和水的位置發(fā)生了變化，則橋是運(yùn)動的，與題意相符，故A正確；B、以橋為參照物，則橋是靜止的，而水與橋的位置發(fā)生了變化，則水是運(yùn)動的，與題意不符，故B錯誤；C、以人為參照物，因為人在橋上走，人與橋的位置發(fā)生了變化，橋是運(yùn)動的，而水與人的位置也發(fā)生了變化，所以水也是運(yùn)動的，與題意不符，故C錯誤；D、以地面為參照物，地面與橋的位置沒有發(fā)生變化，橋是靜止的，水與地面的位置發(fā)生了變化，所以水也是運(yùn)動的，故D也是錯誤的．故選A．11.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來探究動能定理。①實驗時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運(yùn)動，用打點計時器在紙帶上記錄其運(yùn)動情況。圖13是實驗時得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點。本實驗?zāi)軠y出的物理量有：小車的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計數(shù)點間的距離，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，重力加速度為g。則打點計時器打出B點時小車的速度為

，實驗中小車所受合外力做的功與動能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.圖為一小球做平拋運(yùn)動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10；2.5

13.質(zhì)點做直線運(yùn)動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_____m/s，質(zhì)點在_____s（精確到秒）時的瞬時速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖（b）是質(zhì)點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關(guān)的知識點。（ii）設(shè)質(zhì)點P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經(jīng)，其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩金屬桿AB和CD長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。在金屬桿AB下方有高度為H的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與回路平面垂直，此時，CD處于磁場中?，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時間，AB即將進(jìn)入磁場的上邊界時，其加速度為零，此時金屬桿CD尚未離開磁場，這一過程中桿AB產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則（1）AB棒即將進(jìn)入磁場的上邊界時的速度v1多大？（2）此過程中金屬桿CD移動的距離h和通過導(dǎo)線截面的電量q分別是多少？參考答案：（1）AB棒達(dá)到磁場邊界時，加速度為零，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對AB棒 （1分）對CD棒 （1分）又 解得 （2） 17.如圖所示，水平虛線X下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，整個空間存在勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）。質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球P靜止于虛線X上方A點，在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為I的沖量作用而做勻速直線運(yùn)動。在A點右下方的磁場中有定點O，長為l的絕緣輕繩一端固定于O點，另一端連接不帶電的質(zhì)量同為m的小球Q，自然下垂。保持輕繩伸直，向右拉起Q，直到繩與豎直方向有一小于50的夾角，在P開始運(yùn)動的同時自由釋放Q，Q到達(dá)O點正下方W點時速率為v0。P、Q兩小球在W點發(fā)生正碰，碰后電場、磁場消失，兩小球粘在一起運(yùn)動。P、Q兩小球均視為質(zhì)點，P小球的電荷量保持不變，繩不可伸長，不計空氣阻力，重力加速度為g。(1)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小和P進(jìn)入磁場時的速率v；(2)若繩能承受的最大拉力為F，要使繩不斷，F(xiàn)至少為多大？(3)若P與Q在W點相向（速度方向相反）碰撞時，求A點距虛線X的距離s。參考答案：(1)設(shè)小球P所受電場力為F1，則F1=qE

①在整個空間重力和電場力平衡，有Fl=mg

②聯(lián)立相關(guān)方程得 E=mg/q

③設(shè)小球P受到?jīng)_量后獲得速度為v，由動量定理得I=mv

④得：v=I/m

⑤

設(shè)小球Q從開始運(yùn)動到與P球相向碰撞的運(yùn)動時間為tQ，由單擺周期性有：