江蘇省宿遷市八里岔中學2022年高三物理期末試題含解析一、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.下圖中四幅圖片涉及物理學史上的四個重大發現．其中說法不正確的有

(

)A．卡文迪許通過扭秤實驗，測定出了引力常量B．奧斯特通過實驗研究，發現了電流周圍存在磁場C．法拉第通過實驗研究，總結出法拉第電磁感應定律D．牛頓根據理想斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因參考答案：CD2.一做變速直線運動的物體，加速度逐漸減小，直到為零，則該物體的運動情況可能是：(A.速度逐漸增大，加速度為零時速度最大

Ｂ.速度方向不可能改變Ｃ.速度逐漸減小，加速度為零時速度最小

Ｄ.速度逐漸增大，方向可能改變參考答案：AC3.某同學利用彈簧測力計、小車、砝碼、鉤碼、木塊和帶有定滑輪的長木板等器材探究滑動摩擦力R與正壓力，N之間的關系，實驗裝置如圖所示．該同學主要的實驗步驟如下：a．將一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，在細繩一端掛適量的鉤碼，使其能夠帶動小車向右運動；b．多次改變木塊上砝碼的個數，并記錄多組數據；c．進行數據處理，得出實驗結論．請回答下列問題：①實驗中應測量木塊和木塊上砝碼的總重力，并記錄

；②若用圖象法處理實驗數據，以摩擦力Ff為橫軸，正壓力FN為縱軸，建立直角坐標系，通過描點，得到一條傾斜的直線，該直線的斜率所表示的物理意義可用文字描述為

；③通過實驗得出的結論是

．參考答案：①彈簧測力計示數；②動摩擦因數的倒數；③在誤差允許范圍內，滑動摩擦力與正壓力成正比．【考點】探究影響摩擦力的大小的因素．【分析】木塊靜止，處于平衡狀態，由平衡條件可知，木塊受到的滑動摩擦力等于測力計的示數，應用滑動摩擦力公式求出滑動摩擦力的表達式，求出圖象的函數表達式，然后答題．【解答】解：①木塊靜止，處于平衡狀態，木塊受到的滑動摩擦力等于彈簧測力計的示數，木板與小車間的滑動摩擦力：Ff=μFN=μmg=F，F為測力計示數，則實驗需要記錄彈簧測力計的示數．②滑動摩擦力：Ff=μFN，FN=Ff，則FN﹣Ff圖象的斜率為：；③由實驗可知：在誤差允許范圍內，滑動摩擦力與正壓力成正比．故答案為：①彈簧測力計示數；②動摩擦因數的倒數；③在誤差允許范圍內，滑動摩擦力與正壓力成正比．4.（13分）如圖所示，長木板固定在水平實驗臺上，在水平實驗臺右端地面上豎直放有一光滑的被截去八分之三(即圓心角為135°)的圓軌道；放置在長木板A處的小球(視為質點)在水平恒力F的作用下向右運動，運動到長木板邊緣B處撤去水平恒力F，小球水平拋出后恰好落在圓軌道C處，速度方向沿C處的切線方向，且剛好能到達圓軌道的最高點D處．已知小球的質量為m，小球與水平長木板間的動摩擦因數為μ，長木板AB長為L，B、C兩點間的豎直高度為h，求：(1)B、C兩點間的水平距離x(2)水平恒力F的大小(3)圓軌道的半徑R參考答案：(1)小球落在C處時，有

由幾何知識有

小球從B運動到C的時間

所以有：

5.如圖所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止狀態，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角θ=30°。AO繩的拉力大小為T1、OB繩的拉力大小為T2，下列判斷正確的是（

）

A．T1小于T2

B．T1大于G

C．T2小于G

D．T1與T2的合力大小等于G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.如圖所示，放置在豎直平面內的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m7.（6分）有一種測定導電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質的金屬棒與導電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導電液體分別接電源兩極后再斷開，當液體深度h減小時，導電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）8.宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統（假設三顆星的質量均為m，引力常量為G），通常可忽略其它星體對它們的引力作用。已觀測到穩定的三星系統存在兩種基本的構成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，則兩顆運動星體的運動周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：9.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學用天平測出其質量為0.6kg，小車的最大速度由打點計時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實驗步驟有：A．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點計時器；B．接通打點計時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續運行一段時間后關閉小車發動機，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計算結果保留三位有效數字）第22題圖

參考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0410.生活中經常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過程中對接收這而言頻率發生變化的表現，無線電波也具有這種效應。圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發出無線電波，并接收被車輛反射的無線電波。由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發出時不同。利用頻率差就能計算出車輛的速度。已知發出和接收的頻率間關系為，式中C為真空中的光速，若，，可知被測車輛的速度大小為_________m/s。參考答案：答案：30解析：根據題意有，解得v＝30m/s。11.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛星的運轉半徑之比為________，運轉周期之比為________。參考答案：；

12.如圖，O、A、B為同一豎直平面內的三個點，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長為l，且OA：OB=2：3．將一質量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出，小球在運動過程中恰好通過A點，則小球的初動能為；現從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出小球，并對小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過了A點，到達A點時的動能是初動能的3倍；若小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過B點，且到達B點時的動能為初動能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點：動能定理的應用；平拋運動．分析：根據平拋運動的水平位移和豎直位移，結合平拋運動的規律求出初速度的大小，從而得出拋出時的初動能．對O到A和O到B分別運用動能定理，求出恒力做功之比，結合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度拋出，做平拋運動，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據y=，x=v0t得，解得，則小球的初動能．根據動能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點評：本題考查了平拋運動以及動能定理的綜合運用，第二格填空難度較大，關鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．13.如圖所示，一截面為正三角形的棱鏡，其折射率為。今有一束單色光射到它的一個側面，經折射后與底邊平行，則入射光線與水平方向的夾角是______。參考答案：30°三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質量的氣體從狀態A經狀態B到狀態C的p－T圖象，已知氣體在狀態B時的體積是8L，求氣體在狀態A和狀態C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態B到狀態C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據玻意耳定律可得：……(2分)

代入數據解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數據解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內能增大，……(1分)由熱力學第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖a所示，水平面內固定有寬L=0.2m的兩根光滑平行金屬導軌，金屬桿ab、cd垂直導軌水平放置，ab阻值R=0.5Ω，cd質量m=0.01kg．勻強磁場垂直于導軌平面，不計金屬桿cd和導軌的電阻．若固定cd，用水平力F1=0.04N勻速向左拉動ab時，作出的位移大小-時間圖像如圖（b）中的①所示；若固定ab，用水平力恒力F2從靜止起拉動cd向右，作出的位移大小-時間圖像如圖（b）中的②所示．試求：（1）勻強磁場的磁感應強度B；（2）在F2拉動cd的3s時間內，ab上產生的焦耳熱Q；（3）若在圖b中把縱坐標改為v（m/s），試在v-t圖中畫出F2拉動cd的過程中較合理的圖線③．（4）若用水平外力按圖線①向左勻速拉動ab的同時，用水平外力按圖線②拉動cd，則1s內作用在cd上的外力至少做了多少功？（不同電源串聯時，回路中總電動勢等于各電源電動勢之和．）參考答案：（1）金屬桿ab勻速時，根據圖像①有v1=2m/s

（1分）由，得T=0.5T

（3分）（2）3s末，金屬桿cd勻速，根據圖像②有v2=1m/sN=0.02N

（2分）由動能定理，得J=0.045J

（2分）（3）近似圖如圖（b）中的。

（2分）一般來說，畫出“1.5秒后幾乎勻速，2秒后可以認為完全勻速”就合理。嚴格要求的話，啟動時加速度是2m/s2，所以啟動段與圖像相切。（4）設作用在金屬桿cd上的外力為F2’，對金屬桿cd分析，某時刻速度v，加速度a，有，其中整理得……①對比“固定金屬桿ab，用水平力恒力F2從靜止起拉動金屬桿cd向右”的過程，相同時刻速度v，加速度a有……②由①②兩式得=0.04+0.02=0.06（N），為恒力。

（3分）所以1s內做功J=0.0336J

（1分）17.（12分）為了探索宇宙的無窮奧秘，人們進行了不懈努力，假設我們發射了一顆繞X行星的衛星，不停地向地球發射無線電波，而地球上的接收裝置與衛星繞X行星的軌道平面在同一平面內，接收裝置具有測量向著該裝置和背離該裝置的速度的功能，結果發現：①接收到的信號時有時無，t1時間內有信