湖南省長(zhǎng)沙市停鐘中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省長(zhǎng)沙市停鐘中學(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.如圖所示，空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)方向水平（圖中垂直紙面向里），一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．若僅撤去磁場(chǎng)，P可能做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B．若僅撤去電場(chǎng)，P可能做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C．若給P一初速度，P不可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D．若給P一初速度，P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：D2.將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第l、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角均為30°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為（

）A．1/2

B./2

C．/3

D.參考答案：B3.（多選）某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過(guò)N年，行星會(huì)運(yùn)行到日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上（相距最近），如圖所示．設(shè)該行星與地球的公轉(zhuǎn)周期之比為k1，公轉(zhuǎn)半徑之比為k2，則（）A．k1=B．k1=C．k2=（）D．k2=（）參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專(zhuān)題：運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)（二）；萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專(zhuān)題．分析：由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開(kāi)普勒第三定律知其周期長(zhǎng)，其繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的慢．每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，說(shuō)明N年地球比行星多轉(zhuǎn)1圈，即行星轉(zhuǎn)了N﹣1圈，從而再次在日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，那么，可以求出行星的周期是年，接著再由開(kāi)普勒第三定律求解該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比．解答：解：A、B、C、D：由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開(kāi)普勒第三定律知其周期長(zhǎng)．每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，說(shuō)明從最初在日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上開(kāi)始，每一年地球都在行星的前面比行星多轉(zhuǎn)圓周的N分之一，N年后地球轉(zhuǎn)了N圈，比行星多轉(zhuǎn)1圈，即行星轉(zhuǎn)了N﹣1圈，從而再次在日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上．所以行星的周期是年，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有=，即：=，所以，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)BD正確．故選：BD．點(diǎn)評(píng)：解答此題的關(guān)鍵由題意分析得出每過(guò)N年地球比行星多圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈，由此求出行星的周期，再由開(kāi)普勒第三定律求解即可．4.如圖所示，足夠長(zhǎng)的硬質(zhì)直桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)A，環(huán)下方用輕繩掛著一個(gè)重力為G的小物體B，桿與水平方向成θ角，當(dāng)環(huán)沿桿下滑時(shí)，物體B相對(duì)于A靜止，下列說(shuō)法正確的是

A．若環(huán)沿桿無(wú)摩擦下滑，B的加速度為gsinθ

B．若環(huán)沿桿無(wú)摩擦下滑，繩的拉力為GsinθC．若環(huán)沿桿下滑時(shí)有摩擦，輕繩可能豎直D．無(wú)論環(huán)與桿之間有無(wú)摩擦，輕繩都與桿垂直參考答案：AC5.某人估測(cè)一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)2s聽(tīng)到石頭落地聲．由此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時(shí)間，重力加速度g取10m/s2)()A．10m

B．20mC．30m

D．40m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.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0.5s時(shí)的位移為

cm，x=0m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

。參考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm7.P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個(gè)波長(zhǎng)），各自的振動(dòng)圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：8.（5分）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。

（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷。

（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

∶

∶

。

參考答案：答案：（1）負(fù)

負(fù)（2）9.09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗測(cè)阿伏加德羅常數(shù)，若已知一滴油的體積為V，它在液面上展成的單分子油膜面積為S，假如這種油的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，并把油分子看成小球狀，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

。參考答案：

答案：6μS3/πρV310.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來(lái)的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰811.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中（1）下圖（左）是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，實(shí)驗(yàn)采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時(shí)所得到的a–F實(shí)驗(yàn)圖象，由圖線(xiàn)可知，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg12.如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：13.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個(gè)問(wèn)題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tks5u②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是

。⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面內(nèi)x≤12.5m的區(qū)域有平行XOY平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，12.5m≤x≤12.5m+d的區(qū)域內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且P1、P2、P3的電勢(shì)分別為-2000V、1000V、-1000V，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T。如果有一個(gè)重力可以忽略的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以大小為106m/s、方向與-Y軸夾角為30°的速度射入第四象限，經(jīng)過(guò)t=10-5s時(shí)速度恰好平行X軸，方向與X軸同向。粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅受電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用。

（1）求P4點(diǎn)的電勢(shì)；（2）求帶電粒子的性質(zhì)及比荷；（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d至少多大時(shí)，該粒子才能返回電場(chǎng)？粒子從什么坐標(biāo)位置返回電場(chǎng)？參考答案：（1）

（2），且?guī)ж?fù)電

（3）

再次進(jìn)入電場(chǎng)的坐標(biāo)是（）或（）（1）據(jù)題意P1P2平行P3P4，且這四點(diǎn)不在同一等勢(shì)面上，設(shè)P1P2與電場(chǎng)方向的夾角為θ，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為，則同理故：解得（2）據(jù)題意，P1P2與Y軸交點(diǎn)M（）電勢(shì)為0，點(diǎn)N（）的電勢(shì)也為0，即直線(xiàn)MN為等勢(shì)線(xiàn)，設(shè)MN與Y軸夾角為α，則，得因電場(chǎng)的方向垂直MN，所以電場(chǎng)方向與X軸夾角也30°，且指向第三象限。在t內(nèi)粒子在-Y方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，有，其中解得，且?guī)ж?fù)電（3）在t內(nèi)粒子在+X方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其中解得即粒子速度與X軸平行時(shí)恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，其中解得，d至少應(yīng)為：因進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)即進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)粒子的坐標(biāo)為（）故再次進(jìn)入電場(chǎng)的坐標(biāo)是（）或（）17.如圖所示，質(zhì)量為1kg的滑塊，以5m/s的水平向右的初速度滑上靜止在光滑水平面上的平板小車(chē)，最終滑塊恰好未滑離小車(chē)。已知小車(chē)質(zhì)量為4kg，小車(chē)與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。求：①滑塊與小車(chē)的最終速度。②整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。③小車(chē)的長(zhǎng)度。參考答案：解：①設(shè)滑塊與小車(chē)共同速度為v，滑塊的質(zhì)量為m，原來(lái)的速度為v0，小車(chē)的質(zhì)量為M。則有

①解得

②②由能量守恒知

③③由Q=μmgL

④可解得滑塊相對(duì)小車(chē)滑過(guò)的距離為L(zhǎng)=2.5m，據(jù)題意知：小車(chē)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2.5m。

⑤18.如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)撤去磁場(chǎng)并保留電場(chǎng)，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：（1）帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值；（2）若撤去電場(chǎng)保留磁場(chǎng)，粒子離開(kāi)矩形區(qū)域時(shí)的位置。參考答案：（1）設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)，粒子沿ef方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有：

……①當(dāng)撤去磁場(chǎng)，保留電場(chǎng)時(shí)，粒子恰能從c點(diǎn)飛出，有：

……②

……③

……④