2022湖南省湘潭市姜畬鎮(zhèn)塔嶺中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022湖南省湘潭市姜畬鎮(zhèn)塔嶺中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如右圖實(shí)線所示，經(jīng)t=0.1s波形如圖虛線所示，則（

D

）A．這列波的波長為4mB．周期為0.4sC．振幅為20cmD．波速可能是0.9m/s參考答案：D2.下列說法正確的是(

)

A．醫(yī)學(xué)上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)

B．觀察牛頓環(huán)時(shí)，若用頻率更高的單色光照射，同級牛頓環(huán)半徑將會變大C．車站、機(jī)場等處安檢用的非接觸式紅外溫度計(jì)利用了紅外線的熱效應(yīng)D．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)參考答案：c3.在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺跳水是我國運(yùn)動員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（

）A、他的動能減少了Fh

B、他的重力勢能增加了mghC、他的機(jī)械能減少了Fh

D、他的機(jī)械能減少了（F－mg）h參考答案：C4.某地區(qū)的地下發(fā)現(xiàn)天然氣資源，如圖所示，在水平地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域內(nèi)儲藏有天然氣．假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)．如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg（k＜l）．已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是（）A． B． C． D．參考答案：D【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】如果將近地表的球形空腔填滿密度為ρ的巖石，則該地區(qū)重力加速度便回到正常值；根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，結(jié)合幾何關(guān)系求出空腔體積．【解答】解：如果將近地表的球形空腔填滿密度為ρ的巖石，則該地區(qū)重力加速度便回到正常值，因此，如果將空腔填滿，地面質(zhì)量為m的物體的重力為mg，沒有填滿時(shí)是kmg，故空腔填滿后引起的引力為（1﹣k）mg；根據(jù)萬有引力定律，有：（1﹣k）mg=G解得：V=故選：D5.(單選題)如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小車間的動摩擦因數(shù)為＝0.3，用水平恒力F拉動小車，下列關(guān)于物塊的加速度和小車的加速度。當(dāng)水平恒力F取不同值時(shí)，與的值可能為（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取）A.

，

B.

，C.

，

D.

，

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在《探究加速度與動力的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在實(shí)驗(yàn)中，細(xì)線一端與拉力傳感器相連（拉力傳感器固定在車上），另一端通過定滑輪與礦泉水瓶相連。實(shí)驗(yàn)時(shí)逐漸往瓶里加水直到打出的紙帶相鄰點(diǎn)間的距離相等并記下此時(shí)拉力傳感器的讀數(shù)F0。繼續(xù)往瓶中加適量的水繼而釋放小車打出紙帶并記錄下小車運(yùn)動時(shí)傳感器的讀數(shù)F。改變瓶中水的質(zhì)量打出多條紙帶和得到多個(gè)F值（重力加速度為g）。（1）實(shí)驗(yàn)中電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)與

伏

電源相連接；（2）①本實(shí)驗(yàn)中記下F0的目的是

。②小車所受的合外力為

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③實(shí)驗(yàn)作出的圖像是

參考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小車運(yùn)動時(shí)受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；7.一座高6m的水塔頂端滲水，每隔一定時(shí)間有一滴水滴落下，當(dāng)?shù)?滴離開水塔頂端時(shí)，第l滴水滴正好落到地面，則此時(shí)第3滴水滴距地面的高度為_________m。參考答案：4.5m8.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

9.某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運(yùn)動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時(shí)間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是：

。參考答案：10.如圖所示，PQ是固定的水平導(dǎo)軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細(xì)繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_______N，方向?yàn)開___________。參考答案：1，水平向左。解:對物體B受力分析,受到重力,兩根細(xì)線的拉力和,如圖所示,有:

再對A物體受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根據(jù)平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.11.木塊在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由靜止出發(fā)前進(jìn)了距離S，隨即撤去F，木塊沿原方向前進(jìn)了2S而停止．設(shè)木塊在全過程中受到的摩擦阻力大小不變，則木塊在上述運(yùn)動全過程中最大的動能等于

。參考答案：

答案：2FS/312.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場，則電子進(jìn)入該電場時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時(shí)的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）13.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時(shí)間為________s。參考答案：10，40/3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷為－q的小物體，可在水平軌道Ox上運(yùn)動，O端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E，方向沿Ox軸正方向,如圖所示，小物體以速度從圖示位置向左運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜qE，設(shè)小物體與墻壁碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求（1）它停止前所通過的總路程S。（2）假如f與qE之間的大小沒有f＜qE的約束條件，將如何求解？參考答案：

解析：（1）由于f＜qE，且電場力水平向左，所以最后只能停在O端（3分）

qEXO-fs=0-mV02/2

（3分）

得：s=（qEXO+mV02/2）/f

（2分）

（2）討論：

①在碰撞前停下，即時(shí)，

（2分）

②在墻壁處停下，即時(shí)，

（2分）

③在與墻壁碰撞后向右停下，即時(shí)，

，即

（2分）17.如圖20所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與y軸相同的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)射入磁場．粒子的重力不計(jì)．（1）求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r．（2）要使粒子進(jìn)入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0．求E0．（3）若電場強(qiáng)度E等于第（2）問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置．參考答案：

【知識點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動E2I3K2【答案解析】(1)(2)(3)解析：（1）粒子在電場中加速，由動能定理得qEd=①粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動，有qvB=m②解得粒子在磁場中運(yùn)動的半徑

r=

③

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時(shí)的速度方向與x軸平行，運(yùn)動情況如圖①，由幾何知識可得

R=④，由以上各式解得

E0=

⑤

（3）將E=E0代入可得磁場中運(yùn)動的軌道半徑r=

⑥，粒子運(yùn)動情況如圖②，圖中的角度α、β滿足

cosα=即α=30°

⑦，則得

β=2α=60°

⑧

所以

粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為x=r+⑨

解得x=⑩【思路點(diǎn)撥】（1）帶電粒子先在電場中加速后進(jìn)入磁場中偏轉(zhuǎn)．根據(jù)動能定理求加速獲得的速度，由牛頓第二定律和向心力公式結(jié)合求磁場中運(yùn)動的半徑；

（2）要使粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場時(shí)的速度方向與x軸平行，畫出粒子的運(yùn)動軌跡，由幾何知識求出軌跡半徑，由上題結(jié)論求E0．

（3）若電場強(qiáng)度E等于第（2）問E0的求粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑，畫出粒子的運(yùn)動軌跡，由幾何知識求經(jīng)過x軸時(shí)的位置．18.（12分）電動自行車是目前一種較為時(shí)尚的代步工具，某廠生產(chǎn)的一種電動自行車，設(shè)計(jì)質(zhì)量（包括人）為m=80kg，動力電源選用能量存儲為“36V10Ah”（即輸出電壓為36伏，工作電流與工作時(shí)間的乘積為10安培小時(shí)）的蓄電池（不計(jì)內(nèi)阻），所用電動機(jī)的輸入功率有兩檔，分別為P1=120W和P2=180W，考慮到傳動摩擦以及電機(jī)發(fā)熱等各種因素造成的損耗，電動自行車行駛時(shí)的功率為輸入功率的80%，如果電動自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力與行駛速率和自行車對地面的壓力都成正比，即Ff=kmgv，其中k=5.0×10-3s·m－1，g取10m/s2。求：

（1）電動自行車分別選用兩檔行駛時(shí)，行駛的最長時(shí)間分別是多少？

（2）電動自行車在平直