2022年湖南省株洲市醴陵城北中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖南省株洲市醴陵城北中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒐潭ㄔ趬ι系膹椈蓧嚎sx，小球與彈簧不粘連．如下圖所示，將細(xì)線燒斷后

（）

A．小球立即做平拋運動

B．小球的加速度立即為g

C．小球離開彈簧后做勻變速運動

D．小球落地過程中重力做功mgh參考答案：CD2.如圖所示,物體ABC放在光滑水平面上用細(xì)線ab連接,力F作用在A上,使三物體在水平面上運動,若在B上放一小物體D,D隨B一起運動,且原來的拉力F保持不變,那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是(

)A.Ta增大

B.Tb增大C.Ta變小

D.Tb不變參考答案：A3.（單選）一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示（重力加速度g取10m/s2）．則（）A．若F=1N，則物塊、木板都靜止不動B．若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC．若F=4N，則B物塊所受摩擦力大小為4ND．若F=8N，則B物塊的加速度為1m/s2參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)滑動摩擦力公式求出A、B與木板之間的最大靜摩擦力，比較拉力和最大靜摩擦力之間的關(guān)系判斷物體的運動情況，進(jìn)而判斷物體所受摩擦力的情況，根據(jù)牛頓第二定律求出B的加速度．解答：解：A與木板間的最大靜摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N，B與木板間的最大靜摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N，A、F=1N＜fA，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，故A錯誤；B、若F=1.5N＜fA，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣f=mAa，所以A物塊所受摩擦力f＜F=1.5N，故B錯誤；C、F=4N＞fA，所以A在木板上滑動，B和木板整體受到摩擦力2N，輕質(zhì)木板，質(zhì)量不計，所以B的加速度a===1m/s2對B進(jìn)行受力分析，摩擦力提供加速度，f′=mBa=2×1=2N，故C錯誤；D、F=8N＞fA，所以A相對于木板滑動，B和木板整體受到摩擦力2N，輕質(zhì)木板，質(zhì)量不計，所以B的加速度a===1m/s2故D正確．故選：D．點評：本題以常見的運動模型為核心，考查了摩擦力、牛頓第二定律、隔離法與整體法的應(yīng)用等知識；解決的關(guān)鍵是正確對兩物體進(jìn)行受力分析．4.一物體從某一行星表面豎直向上拋出(不計空氣阻力)．t＝0時拋出,得到如圖所示的位移s－t圖象，則()A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該物體上升的時間為5sC．該物體被拋出時的初速度為10m/sD．該物體落到行星表面時的速度為20m/s參考答案：AD5.根據(jù)玻爾假設(shè)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的能量為0，則量子數(shù)為n的氫原子的能量，E1為基態(tài)的能量，經(jīng)計算為－13.6eV，現(xiàn)規(guī)定氫原子處于基態(tài)時的能量為0，則A．量子數(shù)n＝2時能級的能量為0B．量子數(shù)n＝3時能級的能量為C．若要使氫原子從基態(tài)躍遷到第4能級，則需要吸收的光子能量為D．若采用能量為的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中可釋放出10種不同頻率的光子參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向為

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。7.某同學(xué)做了一次測定勻加速直線運動的加速度的實驗，實驗所得到的紙帶如圖所示，設(shè)O點是計數(shù)的起始點，兩計數(shù)點之間的時間間隔為，則第一個計數(shù)點與O點的距離應(yīng)為__________，物體的加速度=_________.參考答案：4，18.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

由靜摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托車的作用力為摩托車的重力與摩擦力的合力。9.一矩形線圈圍繞著垂直于勻強磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，從線圈平面通過中性面開始，將它轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)用的時間分成三等分，則在這連續(xù)三段時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值的比值是：

。參考答案：答案：10.如圖在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗中，圖中上下兩層水平軌道光滑。實驗時把兩小車前端細(xì)線所掛砝碼盤和砝碼的重力作為小車所受的拉力，通過控制裝置使小車同時開始運動，然后同時停止。（1）安裝實驗裝置時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線

；實驗時，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量

小車的質(zhì)量。（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）（2）本實驗通過比較小車的位移來比較小車的加速度的大小，能這樣比較理由是

（填入正確選項的序號）①兩小車運動時間相同，加速度與位移成反比②兩小車運動時間相同，加速度與位移成正比③兩小車運動位移相同，加速度與時間成正比④兩小車運動位移相同，加速度與時間成反比參考答案：11.某同學(xué)設(shè)計了只用一把刻度尺作為測量工具測量動摩擦因數(shù)的實驗，主要設(shè)計思路為:用同種材料制作的兩個平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，兩木板間用短小光滑圓弧形曲面連接，如圖所示；實驗中讓一小滑塊從斜面上木板的某點P由靜止釋放，小滑塊最終滑到水平上木板的某點Q停下來。短小光滑圓弧形曲面可使小滑塊經(jīng)過時，速度大小不變，方向由沿斜面方向變?yōu)檠厮椒较颉?/p>

若實驗要求測量長度的次數(shù)最少，你認(rèn)為應(yīng)測量下列哪些物理量______(填選項前的字母序號），小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ的計算公式為_________(用你選取的物理量對應(yīng)的符號表達(dá))。A.P點距地面的高度HB.P點到斜面底端的水平距離LC.斜面底端到Q點的距離XD.P點到Q點的水平距離S參考答案：

(1).AD

(2).【詳解】由能量關(guān)系可知：（其中S1和x分別是斜面的長度和水平面的長度，S是P點在水平面上的投影到Q點的距離；H是斜面的高度），解得，則需要測量：P點距地面的高度H和P點到Q點的水平距離S。小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的計算公式為.12.鐳核(Ra)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過程中損失了_______個中子．參考答案：51613.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(cè)面，經(jīng)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.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.24．(20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；（2）求等勢面C所在處電場強度E的大小；（3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。參考答案：（1）電子（帶負(fù)電）做圓周運動，電場力方向指向球心，電場方向從B指向A，B板電勢高于A板。（2）據(jù)題意，電子在電場力作用下做圓周運動，考慮到圓軌道上的電場強度E大小相同，有： 聯(lián)立解得： （3）電子運動時只有電場力做功，根據(jù)動能定理，有

對到達(dá)N板左邊緣的電子，電場力做正功，動能增加，有

對達(dá)到N板右邊緣的電子，電場力做負(fù)功，動能減小，有

（4）根據(jù)電場線特點，等勢面B與C之間的電場強度大于C與A之間的電場強度，考慮到等勢面同距相等，有

即

17.如圖所示，一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點，C、D兩點分別位于軌道的最低點和最高點。距地面高度為h=0.45m的水平臺面上有一較短的輕彈簧，左端固定于墻面上，右端與質(zhì)量為m=lkg可看作質(zhì)點的物塊不連接，推動物塊壓縮彈簧至E點，此時彈簧具有=9J的彈性勢能，由靜止釋放物塊，經(jīng)過一定時間到達(dá)平臺邊緣上的A點，物塊在空中運動至B點時，恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道，物塊運動到圓弧軌道最高點D時對軌道恰好無作用力，已知EA長度x=0.5m，物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)=0.2，空氣阻力不計，取g=l0。求(1)物塊到達(dá)A點時的速度大小;(2)物塊到達(dá)B點時的速度大小;(3)物塊從B點運動到D點過程中摩擦力所做的功。參考答案：18.（13分）2008年1月26日，我國研制的運載火箭“長征三號甲”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將“中星－22號”同步衛(wèi)星發(fā)