湖南省株洲市第十九中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省株洲市第十九中學(xué)2022年高三物理下學(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.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個(gè)人的重量均為G．下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層中間人的一只腳對(duì)水平地面的壓力約為

A．

B．

C．

D．參考答案：C2.某質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振幅為5cm，振動(dòng)周期為0.4s，振動(dòng)在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波速為1m/s。若質(zhì)點(diǎn)由平衡位置O開始向+y方向振動(dòng)，經(jīng)0.2s后立即停止振動(dòng)，則振源停止振動(dòng)后再過0.2s時(shí)的波形是（

）參考答案：A3.18．如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。下列說法正確的是A．地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B．一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為C．兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D．三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為參考答案：BC4.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是A．庫(kù)侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)，得出了庫(kù)侖定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律C．牛頓提出了萬有引力定律，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力恒量D．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因參考答案：A5.（單選）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場(chǎng)（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B。把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿∠A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計(jì)）。若從A射出的粒子（

）①帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1②帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2③帶正電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t3④帶正電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t4則下列判斷正確的是A．t1=t3<t2=t4

B．t1<t2<t4<t3C．t1<t2<t3<t4

D．t1<t3<t2<t4參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）7.在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，則該交流電的電壓有效值為________V，圖中t=1.0×10-2s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量為________。參考答案：答案：V；BS8.有一個(gè)電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、10009.

(4分)一個(gè)1.2kg的物體具有的重力勢(shì)能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個(gè)質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢(shì)能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢(shì)能平面)參考答案：答案：6m

500J

10.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R（R視為質(zhì)點(diǎn)），將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．（1）同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為5cm/s，R的加速度大小為2cm/s2．（2）（單選）R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是如圖的D參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：y軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時(shí)的速度大小．由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運(yùn)動(dòng)軌跡．解答：解：（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有：y=v0t，則有：t==s=2s，在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，則R的速度大?。簐===5cm/s；（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D．故答案為：（1）5，2；（2）D．點(diǎn)評(píng)：分析好小圓柱體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解求其合速度；討論兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要看兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度是否在一條直線上，如果在一條直線上，則合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)，由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向．11.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器；由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________________________________________________________________________。參考答案：光電門；在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量保持不變。12.一個(gè)變力F作用在物體上，此力隨時(shí)間變化的情況如圖所示，規(guī)定向右方向?yàn)镕的正方向，則由圖線可知，前2s內(nèi)變力F的沖量為

N.s；5s內(nèi)變力F的沖量為

N.s。

參考答案：10，2013.如圖所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門，與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須滿足____；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足

。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近甲光電門處由靜此開始運(yùn)動(dòng)，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。改變小車質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線是____

（2）抬高長(zhǎng)木板的右端，使小車從靠近乙光電門處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，得到的的圖線如圖所示。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L=0.80m，沙和沙桶的總質(zhì)量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為

（保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，測(cè)得圖線斜率將

____（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.長(zhǎng)為100cm的內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，一端被封閉，一端開口，當(dāng)開口豎直向上時(shí)，用20cm水銀柱封住49cm長(zhǎng)的空氣柱，如圖所示，當(dāng)開口豎直向下時(shí)，管內(nèi)被封閉的空氣柱長(zhǎng)為多少?設(shè)當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)為76cmHg。參考答案：17.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m、質(zhì)量為M=8kg的木板，放在水平地面上,木板向右運(yùn)動(dòng)的速度v=6m/s時(shí)，在木板前端輕放一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊。木板與地面、物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.2，g=10m/s2，求：

(1)物塊及木板的加速度；

(2)物塊滑離木板時(shí)的速度。參考答案：18.真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過電場(chǎng)加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)極板M、N的中心軸線OO′射入．加速電壓U1=，M、N板長(zhǎng)均為L(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)有熒光屏（足夠大且未畫出）．M、N兩板間的電壓UMN隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，其中U2=．調(diào)節(jié)兩板之間的距離，使得每個(gè)電子都能通過偏轉(zhuǎn)極板，已知電子的質(zhì)量、電荷量分別為m、e，不計(jì)電子重力．（1）求電子通過偏轉(zhuǎn)極板的時(shí)間t；（2）偏轉(zhuǎn)極板之間的最小距離d；（3）當(dāng)偏轉(zhuǎn)極板間的距離為最小值d時(shí)，熒光屏如何放置時(shí)電子擊中的范圍最小，該范圍的長(zhǎng)度是多大．參考答案：解：（1）加速電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，水平方向：解得時(shí)間為：t=T（2）t=0、T、2T…時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，豎直方向先加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于豎直方向偏移的距離y最大．豎直方向加速有：豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)有：電子能射出偏轉(zhuǎn)極板有得：d≥L（3）對(duì)滿足（2）問條件下任意確定的d，不同時(shí)刻射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子沿垂直于極板方向的速度約為：電子速度偏轉(zhuǎn)角的正切值均為電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度均相同，即速度方向相同，不同時(shí)刻射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子沿垂直于極板方向的側(cè)移距離可能不同，側(cè)移距離的最大值與最小值之差若熒光屏與電子出偏轉(zhuǎn)極板后的速度垂直，則電子擊中熒光屏的范圍最小，該最小范圍為：△y′=△ycosα聯(lián)立解得：答：（1）電子通過偏轉(zhuǎn)極板的時(shí)間t為T；（2）偏轉(zhuǎn)極板之間的最小距離d為L(zhǎng)；（3）當(dāng)偏轉(zhuǎn)極板間的距離為最小值d時(shí)，熒光屏與電子出偏轉(zhuǎn)極板后的速度垂直，則電子擊中熒光屏的范圍最