2022年湖南省郴州市嘉禾縣城關(guān)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年湖南省郴州市嘉禾縣城關(guān)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）下列敘述中，正確的是A．物體溫度越高，內(nèi)能增加，每個(gè)分子的動(dòng)能也越大B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)

C．空氣容易被壓縮說(shuō)明分子間存在分子力D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體參考答案：D2.下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．①一群處于第三激發(fā)態(tài)的H原子向低能級(jí)躍遷只能釋放出兩種不同頻率的光子B．②光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度相關(guān)C．③水面上的單分子油膜，在測(cè)量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理D．④發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍參考答案：CD3.(單選)自由下落的物體，某物理量x隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線如圖所示。該物理量x可能是(

).A．速度 B．動(dòng)能

C．加速度 D．機(jī)械能參考答案：A4.某導(dǎo)體置于電場(chǎng)后周圍的電場(chǎng)分布情況如圖所示，圖中虛線表示電場(chǎng)線，實(shí)線表示等勢(shì)面，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)C．將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．將正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零參考答案：C5.（多選題）如圖（a），直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v-t圖線如圖（b）所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為、，不計(jì)重力，則有A．＞

B．＞C．＜

D．＞參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(5分)一探照燈照射在云層底面上，這底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面高h(yuǎn)，探照燈以角速度ω在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)過(guò)與豎直線夾角為θ時(shí)，此刻云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度等于

。參考答案：

答案：hω/cos2θ7.光滑的水平面上固定著一個(gè)螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，則軌道對(duì)小球做_______（填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不做功；不變解析：軌道支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，軌道對(duì)小球不做功，小球的線速度不變。8.在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的A點(diǎn)分別由靜止釋放質(zhì)子和α粒子，從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子和α粒子的沖量之比為

。參考答案：

答案：：49.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）對(duì)木塊、砝碼盤(pán)和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律得：對(duì)木塊：F﹣μMg=Ma對(duì)砝碼盤(pán)和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）（3）1.1210.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。參考答案：EK=60J、

E=28J11.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：12.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=__________kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實(shí)驗(yàn)中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否13.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門(mén)時(shí)與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度為v= （1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論： A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均越接近瞬時(shí)速度 C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確 D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門(mén)時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上砝碼盤(pán)。通過(guò)改變盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，測(cè)得6組砝碼的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，畫(huà)出一圖線，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出，如圖乙所示。（重力加速度）①采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為

。（保留3位有效數(shù)字）②請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與考慮砝碼盤(pán)的質(zhì)量相比，結(jié)果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：①3.44

(3分)

②相同

(3分)

15.（5分）常用螺旋測(cè)微器的精度是0.01mm。右圖中的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為5.620mm，請(qǐng)?jiān)诳潭染€旁邊的方框內(nèi)標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值以符合給出的讀數(shù)。若另制作一個(gè)螺旋測(cè)微器，要求其精確度提高到0.005mm，而螺旋測(cè)微器的螺距仍保持0.5mm不變，可以采用的方法是

。參考答案：答案：把可動(dòng)刻度原來(lái)的50等分的刻度變成100等分刻度。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為的物體(可以看做質(zhì)點(diǎn))，靜止地放在動(dòng)摩擦因素為的水平地面上，物體的初始位置在A處，離A處2R的B處固定放置一豎直光滑半圓形軌道，軌道的半徑為R，最低點(diǎn)與地面相切;空中有一固定長(zhǎng)為木板DE，E與軌道最高點(diǎn)C的正下方水平距離為,豎直距離為，現(xiàn)給物體施加一水平方向、大小為F的恒力,運(yùn)動(dòng)一段距離R后撤去恒力F,假設(shè)物體能夠達(dá)到B點(diǎn)，重力加速度為g,求：

（1）物體到達(dá)B點(diǎn)的速度大?。?/p>

（2）物體如能通過(guò)最高點(diǎn)C，則經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的最小速度大小為多少？物體要經(jīng)過(guò)C點(diǎn)打到木板DE上，討論F的取值范圍？參考答案：（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B,由動(dòng)能定理得：

①

(2分)

②

(1分)

③

(1分)由①②③，得

(2分)(2)當(dāng)物體恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，有

④

(2分)

解得：

(2分)故物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的最小速度大小為（3）物體恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，從C飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，有

⑤

(1分)

⑥

(1分)由④～⑦得：

(1分)當(dāng)物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，有：

⑧

(1分)

⑨物體從A到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得:

⑩由⑧～⑩得：

(1分)所以要使物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)打到DE上，則力F的取值范圍為：

(1分)17.(17分)在絕緣水平面上，放一質(zhì)量為m=2.0Χ10-3kg的帶正電滑塊A，所帶電量為q=1.0Χ10-7C，在滑塊A的左邊處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0Χ10-3kg的絕緣滑塊B，B在左端接觸（不連接）于固定在豎直墻壁的輕彈簧上，輕彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧原長(zhǎng)S=0.05m，如圖所示，在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0Χ105N/C，滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為V=1m/s，兩物體一起壓縮彈簧至最短處（彈性限度內(nèi)）時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能E0=3.2Χ10-3J。設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì)，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50，摩擦不起電，碰撞不失電，g取10m/s2。求:（1）兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí)，滑塊A的速度；（2）滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離λ；（3）B滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎起墻的最大距離Sm參考答案：解析：（1）設(shè)A與B碰撞前A的速度為V1，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，有：

mv1=(M+m)v

(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：v1=3m/s(2分)（2）對(duì)A，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至碰撞B之前，根據(jù)動(dòng)能定理，有：（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）設(shè)彈簧被壓縮至最短時(shí)的壓縮量為S1，對(duì)AB整體，從碰后至彈簧壓縮最短過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律有：

代入數(shù)據(jù)解得S1=0.02m(1分)

設(shè)彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，AB共同動(dòng)能為EK，根據(jù)能量守恒定律有：…………①（2分）；

在彈簧把BA往右推出的過(guò)程中，由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和電場(chǎng)力之和，故至他們停止之前，兩者沒(méi)有分開(kāi)（1分）

彈簧第一次將AB彈出至兩者同時(shí)同處停止時(shí)，B距離豎直墻壁最遠(yuǎn)，設(shè)此時(shí)距離彈簧原長(zhǎng)處為S2，根據(jù)動(dòng)能定理，有：………②（2分）

①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得S=0.03m

(1分)

故B離墻壁