湖南省衡陽市祁東縣萬福嶺中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市祁東縣萬福嶺中學(xué)2022年高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.兩輛汽車在平直的公路上從同一地點同時、同方向做直線運動，兩車運動的v一t圖像如圖所示。關(guān)于甲乙兩車的運動情況，下列說法正確的是

A．在0～20s內(nèi)，甲車的加速度大小大于乙車的加速度大小

B．在t=10s時，兩車在公路上相遇

C．在5～15s內(nèi)，兩車的位移相等

。D．在0～20s內(nèi)，甲車的平均速度大于乙車的平均速度參考答案：C2.（多選）以下敘述正確的是

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測得了引力常量

B.元電荷P的數(shù)值最早是密立根通過實驗測得的

C.奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系

D.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說參考答案：BCD3.（多選）一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落，然后陷人泥潭中．若把在空中下落的過程稱為過程Ⅰ，進(jìn)人泥潭直到停止的過程稱為過程Ⅱ，則以下說法正確的是（）A．過程Ⅰ中鋼珠的動量的改變量等于重力的沖量B．過程Ⅱ中阻力的沖量的大小等于過程I中重力的沖量的大小C．Ⅰ、Ⅱ兩個過程中合外力的總沖量等于零D．過程Ⅱ中鋼珠的動量改變量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量參考答案：考點：動量定理．專題：動量定理應(yīng)用專題．分析：物體所受外力的沖量等于物體動量的改變量．關(guān)鍵是抓住各個過程中鋼珠所受外力的沖量和動量改變量的關(guān)系．解答：解：過程Ⅰ中鋼珠所受外力只有重力，由動量定理可知，鋼珠動量的改變等于重力的沖量，故A正確；B、過程Ⅱ中，鋼珠所受外力有重力和阻力，所以過程Ⅱ中阻力的沖量大小等于過程Ⅰ中重力的沖量大小與過程Ⅱ中重力沖量大小的和．故B錯誤；C、在整個過程中，鋼珠動量的變化量為零，由動量定理可知，Ⅰ、Ⅱ兩個過程中合外力的總沖量等于零，故C正確；D、在整個過程中，鋼珠動量的變化量為零，故過程Ⅱ中鋼珠的動量改變量的大小等于過程Ⅰ中動量改變量的大小，而過程Ⅰ中動量改變量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量，故過程Ⅱ中鋼珠的動量改變量的大小等于過程Ⅰ中重力的沖量，故D正確；故選：ACD．點評：本題解題的關(guān)鍵在于分清過程，分析各個過程中鋼珠受力情況，并緊扣動量定理的內(nèi)容來逐項分析．4.如圖所示，用一根長為l的細(xì)繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向成30°角且繃緊，小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，對小球施加的最小的力是()A.mg

B.mgC.mg

D.mg參考答案：C5.（多選題）如圖所示，人重Mg=600N，木板重mg=400N，人與木板、木板與地面間動摩擦因數(shù)皆為0.2．現(xiàn)在人用水平力F拉繩，使他與木板一起向右勻速運動，則（）A．人受到的摩擦力是120N B．人拉繩的力是100NC．人的腳給木板的摩擦力向右 D．木板給地面的摩擦力向左參考答案：BC【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算．【分析】先以整體為研究對象，對整體進(jìn)行受力分析，由共點力的平衡可求得人拉繩子的力；再對人受力分析，可求得人與地板間的摩擦力．【解答】解：A、以整體為研究對象，整體在水平方向受拉力和摩擦力，由共點力的平衡可知：2F=μ（m+M）g解得：F=100N，故A錯誤，B正確；C、以人為研究對象，人受拉力及摩擦力而處于平衡，拉力向右，則摩擦力向左；而人對木板的摩擦力與木板對人的摩擦力大小相等，方向相反，故人的腳給木板的摩擦力方向水平向右，故C正確；D、木板相對于地面運動的方向向右，所以木板給地面的摩擦力向右，故D錯誤；故選：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，a,b是勻強電場中的兩點，已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37o角，兩點間的電勢差2.4×103V，則勻強電場的場強大小為_________V/m,把電子從a點移動到b點，電子的電勢能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上7.（填空）一列簡諧橫波沿工軸正方向傳播，周期為2s，t=0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2，0.25s．考點： 波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．.分析： 由圖讀出波長λ，由波速公式v=求波速．根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運動方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．運用波形的平移法研究質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間．解答： 解：由圖讀出波長λ=4m，則波速根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運動方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．則質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點評： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動的時間，這是常用的方法．8.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測力計、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實驗可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量9.某校游泳池長25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面積為0.025m2，則抽水所需的時間為________s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過程中水泵的平均輸出功率為________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）參考答案：6750

；

1.9×10310.（2）．氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=．參考答案：由第4能級躍遷到第2能級，有：，從第2能級躍遷到基態(tài)，有：，則=．

11.總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：12.（4分）有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3②4：113.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負(fù)電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對M、N做正功D．M的運行時間大于N的運行時間參考答案：A三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：電流表（量程0.6A、3A）；電壓表（量程3V、15V）；定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）；定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）；滑動變阻器（阻值范圍0--10Ω、額定電流2A）；滑動變阻器（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）。那么：（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇

V，電流表的量程應(yīng)選擇

A；R0應(yīng)選擇

的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是

的滑動變阻器。（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是

。參考答案：15.某同學(xué)利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如圖甲所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）圖乙

i（10-3s）vi（m·s-1）△Eki=△hi（m）Mg△hi11.562.85

21.463.050.59M

0.060.59M

31.373.251.22M

0.131.23M

41.303.421.79M

0.181.80M

51.253.552.25M

0.232.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：

。（2）該同學(xué)用20等分的游標(biāo)卡尺測量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d=_______mm。Ks5u（3）根據(jù)該實驗表格數(shù)據(jù)，請在答題紙上繪出k-△h圖像，由圖像可得出結(jié)論：

。參考答案：（1）瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度 （3分） （2）4.45mm；

（3分）（3） 如下圖

在誤差允許范圍內(nèi)，直尺在下落過程中機械能守恒（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有以（r，0）為圓心，半徑為r的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強電場，電場強度為E，從O點向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計重力、粒子間的相互作用力及阻力。求：（1）質(zhì)子射入磁場時速度的大??；（2）沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時間；（3）與x軸正方向成30o角（如圖中所示）射入的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。參考答案：17.如圖所示，在足夠大傾角為θ的光滑斜面上，有一長為l的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，已知O點到斜面底邊的距離，求：（1）小球通過最高點A時的速度；（2）小球通過最低點B時，細(xì)線對小球的拉力；（3）小球運動到A點或B點時細(xì)線斷裂，小球滑落到斜面底邊時與C點的距離若相等，則l和d應(yīng)滿足什么關(guān)系？參考答案：

解：(1)小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，剛小球通過A點時細(xì)線的拉力為零，根據(jù)圓周運動和牛頓第二定律有：解得：

(3分）（2）小球從A點運動到B點，根據(jù)機械能守恒定律有：解得：

(3分)小球在B點時根據(jù)圓周運功和牛頓第二定律有解得：

(3分）（3）小球運動到A點或B點時細(xì)線斷裂，小球在平行底邊方向做勻速運動，在垂直底邊方向做初速為零的勻加速度運動〔類平拋運動）細(xì)線在A點斷裂：

細(xì)線在B點斷裂：又聯(lián)立解得：(3分）18.如圖所示，質(zhì)量均為m的物體B、C分別與輕質(zhì)彈簧的兩端相栓接，將它們放在傾角為的足夠長的光滑斜面上，靜止時彈簧的形變量為。斜面底端有固定擋板