2022年江苏省扬州市仪征中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年江苏省扬州市仪征中学高三物理上学期期末试
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. （多选）科学家设想，将来在月球上建立了工作站后可在月球上发射绕月球运行的卫星，若发射一颗月球卫星的圆轨道半径为R，运行周期为T，在知道引力常量G和月球半径r后，仅利用以上条件能够求出的是( )
A．月球上的第一宇宙速度B．月球表面的重力加速度
C．卫星绕月球运行的速度D．卫星和月球的质量之比
参考答案：
ABC
2. （多选）如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。

天平的右臂上挂有一匝数为N 的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I （方向如图）时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调解方案可以使天平水平平衡
A．仅减小电流大小
B．仅增长线框的宽度l
C．仅减轻左盘砝码的质量
D．仅增加线圈的匝数
参考答案：
3. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335 m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355 m，已知声速为340 m/s，则汽车的加速度大小为()
A．20 m/s2 B．10 m/s2
C．5 m/s2 D．无法确定
参考答案：
BC
4. （单选）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。

研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。

若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为
参考答案：
B
5. 如图所示，LOM为一45°角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置。

以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面
四幅图中能够正确表示电流－时间（I－t）关系的是（时间以为单位）（）
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。

实验室提供如下器材：
(A)表面光滑的长木板(长度为L)，
(B)小车，
(C)质量为m的钩码若干个，
(D)方木块(备用于垫木板)，
(E)米尺，
(F)秒表。

(1)实验过程：
第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。

实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a= 求出a。

某同学记录了数据如上表所示：
根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间 (填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为。

第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。

实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。

某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g= m／s2。

进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为。

参考答案：
（1）（2分）不改变（2分）
斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）
10（2分） a=gsin (2分)
（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。

（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a= gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。

7. （填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。

电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。

(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极·他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。

然后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断__________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.
(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计
B.滑动变阻器R:0-20
C.电压表V1:量程5V、内阻约50k
D.电压表V2:量程3V、内阻约20 k
E.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5
F.电流表mA:量程50mA、内阻约5
G.待测二极管D H.单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________.
(填写各器材前的字母代号)
(3)为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。

参考答案：
(1)右（2）D F (3)
8. 在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．
(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形： _______________；
(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________( k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝
________________。

参考答案：
9. 如图所示，在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R 、边长为a 的等边三角形导线框架EFG 正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势
= Ba 2 ，通过导线框任一截面的电量q=
Ba 2 ．
参考答案：
解：两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为：
h=
根据对称性可知，小三角形的底边长为：，则小三角形的面积为
S=a2
根据法拉第电磁感应定律可知：Ba2
有：q==Ba2
故答案为：Ba2；Ba2
求平均感应电动势时应用E=，q=来求．
（2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射
O
光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）
的图线所示.此透明体的临界角为▲，折射率为▲ .
参考答案：
60°（2分），
11. 一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1 s末，第2 s末，第3 s 末的速度大小之比是．
参考答案：
1:2:3
12. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cm BC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为m/s，实验测出的重力加速值是m/s2，产生误差的原因。

参考答案：
2.09，9.75 , 空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。

计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：
物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；
13. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高
h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x。

在障碍物以v o=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.为使质点能穿过该孔，L的最大值为m;若L =0.6m, x 的取值范围是m。

(取g=10m/s2)
参考答案：
0.8；0.8m≤x≤1m
以障碍物为参考系，相当于质点以v o的初速度，向右平抛，当L最大时
从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L最大
，
，; 从孔的左上边界飞入临界的x有最小值为0.8ｍ
从孔的右下边界飞出时, x有最大值：
【考点】平抛运动的规律运动的合成和分解
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________________
(2)本实验采用的科学方法是---（）
A. 理想实验法
B. 等效替代法
C. 控制变量法
D. 建立物理模型法
参考答案：
15. 为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：
（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是（）
（A）电键的位置接错
（B）电流表的正、负接线柱上导线接反
（C）线圈B的两个接线柱上导线接反
（D）蓄电池的正、负极接反
（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。

参考答案：
（1）A（2）右
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 物体在斜面顶端由静止匀加速下滑，最初4s内经过的路程为s1，最后4s内经过的路程为s2,且s2-s1=8m，s1:s2=1:2，求（1）物体的加速度(5分)；（2）斜面的全长(5分)。

参考答案：
1m/s2 18m
17. 如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。

参考答案：
取向左为正方向，根据动量守恒定律有
推出木箱的过程：1分
接住木箱的过程： 1分
解得共同速度
18. 如图所示，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，是一个半径为r的圆，圆心O1在
x轴上，OO1距离等于圆的半径。

虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点，在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为E，方向沿x轴的负方向，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。

有—群相同的正粒子，以相同的速率，在纸面内沿不同方向从原点O射入第I象限，粒子的速度方向在与x轴成角的范围内，其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后，恰好在正交的电磁场中做直线运动。

粒子的质量为m．电荷量为q(不计粒子的重力)。

求：
(1)粒子的初速率；
(2)圆形有界磁场的磁感应强度：
(3)若只撤去虚线MN上面的磁场B，这些粒子经过y轴的坐标范围。

参考答案：
见解析。