湖南省郴州市麻田中学2022年高三物理期末试题含解析.docx

湖南省郴州市麻田中学2022年高三物理期末试题含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）汽车能拉着拖车在平直公路上做加速运动，是因为（　　）
　 A．汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
　 B．汽车对拖车的拉力等于拖车对汽车的拉力
　 C．汽车先对拖车拖加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
　 D．汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
参考答案：
分析： 作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在两个物体上．
解答： 解：A、汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力为作用力与反作用力，它们的大小相等，但不是拖车产生加速度的原因．拖车做加速度运动，是由于汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力．故D正确．
故选：D．
点评： 考查相互作用力的特点，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失．
2. （单选）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是（　　）

A．
A、C两点的电场强度及电势均相同

B．
B、D两点的电场强度及电势均相同

C．
一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大

D．
一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功
参考答案：
解：A、在图中所示的电场中EA=Ec，但电势A点大于C点，故A错误；
B、由于B、D两点关于O点对称，因此其场强大小相等，方向均水平向右，中垂线为零等势线，故B正确；
C、电子由B沿B→C运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功，电势能增大，沿C→D运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功，电势能减小，故整个过程中电势能先增大后减小，故C错误；
D、图中两电荷连线电场方向水平向右，即由A指向C，质子受电场力水平向右，故质子由C点沿C→O→A路径移至A点过程中电场力做负功，故D错误．
故选：B
3. 在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，如图所示。虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距4L。最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为3L。若视小球为质点,不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，则带电系统从开始运动到速度第一次为零B球电势能的变化量 (          )

A．B球电势能增加了8 Eq L    B．B球电势能增加了6 Eq L 
C．A球电势能增加了6Eq L    D．A球电势能增加了8Eq L
参考答案：
B
4. 如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动.圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时

A．小球对圆环的压力大小等于mg
B．小球受到的向心力等于0
C．小球的线速度大小等于
D．小球的向心加速度大小等于g
参考答案：
CD
解析：小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小球只受重力，重力竖直向下，过圆心，即小球受到的向心力。根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为an==g，再根据圆周运动规律，得an==g，解得v=。
5. （多选）如图为示波管的一部分，a、b为电子枪的两电极，c、d为两平行金属板，且c板电势比d高．则（　　）

　 A． a为阳极，b为阴极
　 B． 电子在cd极板间运动时速度一定会增大
　 C． ab间电势差越大，电子在cd极板间动能的改变量可能越小
　 D． ab间电势差越大，电子在cd极板间运动的时间一定越短
参考答案：
解：A、要是电子在加速电场中加速，则电子逆着电场线运动，故b板电势高，故a为阴极b为阳极，故A错误；
B、电子在cd极板间运动时，电场力做正功，故动能增大，速度增大，故B正确；
C、ab间电势差越大，有动能定理可得理考加速电场时的速度越大，电子在偏转电场中的偏转量可能变小，故在偏转电场中电场力做功变少，故动能改变量可能变少，故C正确；
D、ab间电势差越大，有动能定理可得理考加速电场时的速度越大，当只要能达到C板，则时间相同，故D错误；
故选：BC
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为  ▲   ，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为   ▲  ．
参考答案：

气的质量为：
氮气的物质的量为：；
故质量为m的水所含的分子数为：；
该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。
7. （3分）一电子具100eV的动能、从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，当从B点飞出时与场强方向恰成150°，如图所示，则A、B两点间的电势差为______V。

参考答案：
    300
8. 现有a、b两种单色光，其波长关系为用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应。则：①用b光照射该金属时，           发生光电效应；（填“能”或“不能”）
②若增加a光强度，释放出光电子的最大初动能          增大。（填“能”或“不能”）
参考答案：

9. 如图所示，电流表的示数为 0．1A，电压表的示数为60 V．   
（1）待测电阻的测量值是____。
（2）如果电压表的内阻 RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是     ________。

参考答案：

10. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
（1）根据电路图完成实物图的连线；

（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
重物上升时间t/s
1.4
1.65
2.1
2.7
∞

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。
参考答案：
（1）（2分）如右图

   （2）（2分），（2分）74%
（3）（2分）0，（2分）2.4
11. 光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为　   　．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为　   　．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．

参考答案：
hν0，．
【考点】爱因斯坦光电效应方程．
【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．
【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．
从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．
用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，
入射光的最小波长为λ1，即频率最大，
那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，
故答案为：hν0，．
12. 有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝
a＝g－，vm＝
2012学年普陀模拟25
_________。

参考答案：
．a＝g－，vm＝
13. 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内接一节干电池，电动势为1.5 V，   那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．
参考答案：
300　100　300
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，用打点计时器打出纸带如图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2…为连续的计数点．现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T．根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中小车运动的加速度大小的表达式为　　．在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为　　．

参考答案：
解：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
s4﹣s1=3a1T2
s5﹣s2=3a2T2
s6﹣s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a=（a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小．
v5=
故答案为：，．
15. 图示是利用光电门和光电计时器验证机械能守恒的装置，光电门1、2与光电计时器相连（图中未画出光电计时器）．断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，金属小球比静止开始下落，经过光电门1、2落入捕球网中．小球通过上下两光电门的时间△t1、△t2被光电计时器自动记录下来．要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有　金属小球的直径d　和　两个光电门之间的距离H　（写出名称以及相应符号）．如果在误差范围内等式　　成立，就验证了机械能守恒容定律．（重力加速度为g）

参考答案：
考点：
验证机械能守恒定律．.
专题：
实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：
对小球研究，列出机械能守恒的表达式，通过实验的原理确定所需测量的物理量．
解答：
解：验证小球通过光电门1和光电门2之间机械能是否守恒，即验证，
通过光电门2的速度，通过光电门1的速度，
则有：mgH=，即．
所以需要测量金属小球的直径d，两个光电门之间的距离H．
故答案为：金属小球的直径d，两个光电门之间的距离H，．
点评：
无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2，转动角速度ω=10rad/s，用电表测得电路中电流I=40μA，电路总电阻R=10Ω，取=2.25．
（1）求该处地磁场的磁感应强度B；
（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；
（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q．

参考答案：
解：（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则：
Im=I   ①
由欧姆定律得：
Em=ImR  ②
又Em=BωS   ③
①②③联立解得：B=2×10﹣5T；
（2）在铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中
根据法拉第电磁感应定律得：④
E=R     ⑤
q=t   ⑥
④⑤⑥联立解得：q=4×10﹣6C  ⑦
（3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热Q
Q=I2RT=．
答：1）求该处地磁场的磁感应强度B为2×10﹣5T；
（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q为4×10﹣6；
（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q为7.2×10﹣9J．
【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律．
【分析】（1）根据欧姆定律可求摇绳发电的电动势有效值，再根据有效值可求峰值，再根据Em=nBsω即可求B；
（2）根据求解；
（3）根据焦耳定律列式求解．
17. 一小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞的子弹击中并从物块中穿过，如图1所示.固定在传送带右端的位移传感器纪录了小物块被击中后的位移随时间的变化关系如图2所示（图象前3s内为二次函数，3～4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向）. 已知传送带的速度保持不变，取.

（1）求传送带速度的大小；
（2）求0时刻物块速度的大小；
（3）画出物块对应的图象。

参考答案：
  （1）   （2）   (3)如下图所示

18. 如图所示，一个重为G=20N的木块放在倾角30°的光滑斜面上，被一根劲度系数k=250N/m的轻弹簧拉着．该弹簧原长l0=0.20m，求:
(1)物体静止在斜面上时弹簧对物体的拉力F多大？
(2)此时弹簧的长度L为多少？
参考答案：