湖北省荊州市萬家鎮中學2022高三物理下學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.（單選）如圖所示，《激情爬竿》在08年春晚受到觀眾的好評。當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，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，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，其重力與滑動摩擦力平衡，則f2方向豎直向上，且f2=G，所以f1=f2．故ABD錯誤，C正確．故選：C．2.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，若畫出W－v的圖象，應為圖中的哪一個參考答案：B3.利用如圖10所示的方法可以測得金屬導體中單位體積內的自由電子數n，現測得一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬為b，厚為d，并加有與側面垂直的勻強磁場B，當通以圖示方向電流I時，在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U。已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是()圖10①上表面電勢高②下表面電勢高③該導體單位體積內的自由電子數為④該導體單位體積內的自由電子數為A．①③

B．②④C．②③

D．①④參考答案：B4.如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，質點P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是

A．這列波是沿x軸負方向傳播的

B．質點P在0.4s時刻速度方向與加速度方向相同

C．t=0.5s時，質點P的速度沿y軸負方向．D．質點P在0.9s時間內經過的路程為0.48m參考答案：AD由圖讀出波長λ=12cm，由v=得周期T=0.15s，t=0.2s=T，由圖看出，實線到虛線，波形向右平移了9cm-1cm=8cm=λ，向左平移了13cm-9cm=4cm=λ．故得知，波形應向左平移，波沿x軸負方向傳播，故A正確．

波沿x軸負方向傳播，t=0時，x=4cm處質點P的速度沿y軸負方向，t=0.4s時刻，P正由平衡位置向波峰運動，速度方向與加速度方向相反，故B錯誤．

時間t=0.5s，質點P正由波谷向平衡位置運動，故速度方向沿y軸正方向，故C錯誤．

質點P在0.9s時間內經過的路程等于振幅的24倍，即0.48m，D正確。5.萬有引力定律和庫侖定律都滿足平方反比定律，因此引力場和電場之間有許多相似的性質，在處理有關問題時可以將它們進行類比．例如電場中反映各點電場強弱的物理量是電場強度，其定義式為．在引力場中可以有一個類似的物理量用來反映各點引力場的強弱．設地球質量為M，半徑為R，地球表面處重力加速度為g，引力常量為G．如果一個質量為m的物體位于距地心2R處的某點，則下列表達式中能反映該點引力場強弱的是（

）

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16分6.（2）.(6分)某課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進一步探究變力作用下的“動能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細繩，測出拉力F；用位移傳感器測出小車的位移s和瞬時速度v.已知小車質量為200g.A．某次實驗得出拉力F隨位移s變化規律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規律如圖乙所示，數據如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過程中變力F做功W＝________J，此過程動能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數字)．

B．指出下列情況可減小實驗誤差的操作是________．(填選項前的字母，可能不止一個選項)A．使拉力F要遠小于小車的重力B．實驗時要先平衡摩擦力C．要使細繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數字)．___BC__7.某同學研究小滑塊在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質量為m的小滑塊、光電門、數字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.①主要的實驗過程：(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數如圖乙所示，則d=

mm；(ⅱ)讓小滑塊車從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數字毫秒計示數t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;(ⅳ)求出小滑塊車與木板間摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若實驗中沒有現成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理?

(選填“合理”或“不合理”)。③實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少

誤差。（選填“系統”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(2分)8.某興趣小組通過物塊在斜面上運動的實驗，探究“合外力做功和物體速度v變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感

器，每次實驗物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角?

。

(2)同學們設計了以下表格來記錄實驗數據。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同高度處無初速釋放時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Q點的速度。實驗次數1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他們根據實驗數據繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結論W∞v2。

他們的做法是否合適，并說明理由?

。

(3)在此實驗中，木板與物體間摩擦力大小

(選填“會”或“不會”)影響得出的探究結果。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關系，應進一步繪制L－v2圖象。（3）（2分）不會。9.（6分）圖中A為某火箭發射場，B為山區，C為城市。發射場正在進行某型號火箭的發射實驗。該火箭起飛時質量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______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量的變化，火箭起飛后，經_____秒飛離火箭發射塔。（參考公式及常數：=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，一個重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺秤上，當燒斷細線后，物塊正在下滑的過程中與靜止時比較，臺秤示數減小

N。參考答案：1N

11.電動車所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動車與汽油車性能的比較。通常車用電動機的質量是汽油機電動機質量的4倍或者5倍。為促進電動車的推廣使用，在技術上應對電動車的_________、_____________等部件加以改進。

給電動車蓄電池充電的能量實際上來自于發電站。一般發電站燃燒燃料釋放出來的能量僅30％轉化為電能，在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%，這意味著使用電動車時能量轉化的總效率約為________％。參考答案：答案：蓄電池

電動機

16.8解析：根據題意，使用電動車時能量轉化的總效率約為30%×80%×70%=16.8％。12.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊與固定在地面上的斜面間的動摩擦因數。在傾角為的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當一個帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門乙的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始滑下，并用米尺測量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應的x和t值，所得數據見下表。(l)滑塊每次都從同一點由靜止開始下滑，設經過光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個物理量之間滿足的關系式是________________________。(2)根據表中給出的數據，在下面給出的坐標紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動摩擦因數__________。(g取l0，兩空結果保留3位有效數字)參考答案：13.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態，這時活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.內表面只反射而不吸收光的圓筒內有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發出的光最后全被黑球吸收，則筒的內半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會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半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛星“嫦娥一號”探測器成功發射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發現在發射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請探究一下,他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16）如圖所示，在質量為M的電動機上，裝有質量為m的偏心飛輪，飛輪轉動的角速度為ω，當飛輪重心在轉軸正上方時，電動機對地面的壓力剛好為零.則飛輪重心離轉軸的距離r為多大？在轉動過程中，電動機對地面的最大壓力多大?

參考答案：解析：設偏心輪的重心距轉軸r，偏心輪等效為用一長為r的細桿固定質量為m（輪的質量）的質點，繞轉軸轉動。輪的重心在正上方時，電動機對地面的壓力剛好為零，則此時偏心輪對電動機向上的作用力大小等于電動機的重力.即F＝Mg

①根據牛頓第三定律，此時軸對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得偏心輪重心到轉軸的距離為：r＝

③當偏心輪的重心轉到最低點時，電動機對地面的壓力最大.對偏心輪有F′－mg＝mω2r

④對電動機，設它所受支持力為FNFN＝F′＋Mg

⑤由③、④、⑤解得FN＝2（M＋m）g由牛頓第三定律得，電動機對地面的最大壓力為2（M＋m）g

說明：本題的簡單解法是取電動機和偏心輪組成的系統為研究對象，當偏心輪在軸正上方時，電動機對地面剛好無壓力，系統受到的合外力為（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＝當偏心輪的重心轉至軸的正下方時，電動機對地面壓力最大，此時系統受到的合力為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機對地面的最大壓力為2（M＋m）g17.某種透明物質制成的直角三棱鏡ABC，折射率為n,角A等于30°。一細束光線在紙面內從O點射入棱鏡，如圖所示，當入射角為時，發現剛好無光線從AC面射出，光線垂直于BC面射出。求：①透明物質的折射率n。②光線的入射角