2022年湖南省婁底市石橋中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖南省婁底市石橋中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)E，絲線長(zhǎng)L，上端系于O點(diǎn)，下端系質(zhì)量為m帶電量為+q的小球，已知Eq=mg。現(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A由靜止釋放，則A．小球可到達(dá)水平位置B．當(dāng)懸線與水平呈45°角時(shí)小球的速度最大C．小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

D．小球速度最大時(shí)懸線上的張力為參考答案：ABD2.物體從A點(diǎn)靜止出發(fā)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著又做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好停止.則在先后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（）A．時(shí)間一定相同

B．平均速度一定相同C．加速度的大小一定相同

D．物體通過的路程一定相等參考答案：B略3.（單選）如圖所示，用輕繩OA把球掛在光滑的豎直墻壁上，O點(diǎn)為繩的固定點(diǎn)，B點(diǎn)為球與墻壁的接觸點(diǎn)．現(xiàn)保持固定點(diǎn)O不動(dòng)，將輕繩OA加長(zhǎng)，使繩與墻壁的夾角θ變小，則球靜止后與繩OA加長(zhǎng)之前相比（）A．繩對(duì)球的拉力變大B．球?qū)Ρ诘膲毫ψ冃．球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔僁．球所受的合力變大參考答案：解：以足球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析其受力情況：重力mg、懸繩對(duì)球的拉力F1和墻壁對(duì)球的支持力F2，根據(jù)平衡條件三個(gè)力的合力為零保持不變，運(yùn)用合成法，結(jié)合幾何知識(shí)有：

F1=，F(xiàn)2=mgtanα把繩OA的長(zhǎng)度加長(zhǎng)一些，則α減小，可知F1減小，F(xiàn)2減小，故選：B．4.（單選）在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法中正確的是（

）A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D.電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下參考答案：D5.如圖為一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、、、為沿波傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列判斷正確的是：A．在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度達(dá)到最大B．從時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置C．在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度向上且達(dá)到最大D．從時(shí)刻起，在一個(gè)周期內(nèi)，、、三個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程均為一個(gè)波長(zhǎng)參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電子秤原理圖，其中E是電動(dòng)勢(shì)為3V的電源（內(nèi)阻不計(jì)），A是電流表（在設(shè)計(jì)中計(jì)劃被改成電子秤的示數(shù)表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長(zhǎng)為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬?gòu)椈桑娮璨挥?jì)），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個(gè)塑料盤。制作時(shí)調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端。（計(jì)算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，所稱重物的質(zhì)量為____________；（2）該設(shè)計(jì)中使用的電流表的量程最小為__________，該電子秤的稱量范圍為____________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點(diǎn)？（請(qǐng)至少寫出兩個(gè)）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側(cè)部分區(qū)域無刻度等7.一條紙帶與做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車相連，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下一系列點(diǎn)，從打下的點(diǎn)中選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出。現(xiàn)測(cè)出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。①打D點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止，本探究實(shí)驗(yàn)可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測(cè)量得到兩個(gè)小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個(gè)小車的加速度分別為a1和a2，上述四個(gè)物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

8.1宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)（假設(shè)三顆星的質(zhì)量均為m，引力常量為G），通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用。已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行，則兩顆運(yùn)動(dòng)星體的運(yùn)動(dòng)周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：

；

9.一處于基態(tài)的氫原子，撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài)，且動(dòng)能均為10.2eV。已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是

eV；②碰撞前運(yùn)動(dòng)氫原子的最小動(dòng)能是

eV。參考答案：10.(4分)從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/311.如圖所示，輕且不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細(xì)繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向夾角30°。繩長(zhǎng)0.2m，不計(jì)一切摩擦。則此過程中重力對(duì)小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時(shí)速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：12.在用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，已畫好玻璃磚的界面和后，不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在如圖所示的位置上，而實(shí)驗(yàn)中的其他操作均正確，則測(cè)得的折射率將（

）（填“偏大，偏小或不變”）。參考答案：不變13.如圖所示，為在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中小車在運(yùn)動(dòng)過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，小車在A、B之間可描述為________運(yùn)動(dòng)，C、D之間可描述為________運(yùn)動(dòng)．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.參考答案：：加速度逐漸減小的加速直線勻速直線0.36三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

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m、帶電量為﹣q的小球A，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿與固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=2，現(xiàn)將輕桿從圖中的豎直位置由靜止釋放．求：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°時(shí)，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉(zhuǎn)過多大角度時(shí)小球A的速度最大？（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為多少？參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；力矩的平衡條件．版權(quán)所有專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）小球受到向左的電場(chǎng)力作用，輕桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理求解速度；（2）輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，合力矩為零時(shí)，小球A的速度最大，根據(jù)此條件列式求解；（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度時(shí)速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理求解小球A轉(zhuǎn)過的最大角度．解答：解：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°的過程中，由動(dòng)能定理：qEL+（﹣mgL）=﹣0，又E=2，得qE=2mg解出v=（2）輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，合力矩為零時(shí)，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（3）設(shè)小球A的速度減為零時(shí)輕桿與水平方向的夾角為β，動(dòng)能定理：qELcosβ+=0﹣0

得到2cosβ=1+sinβ，解出sinβ=0.6（舍去sinβ=﹣1），β=37°

因此，小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為90°+37°=127°答：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°時(shí)，小球A的速度為．（2）輕桿轉(zhuǎn)過63.43°的角度時(shí)小球A的速度最大．（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為127°．點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理、力矩等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，關(guān)鍵要理解力矩的物理意義，抓住住小球速度最大時(shí)合力矩這個(gè)臨界條件，對(duì)學(xué)生的能力要求較高．17.如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩板間距為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，接在電壓為U的直流電源上．一個(gè)帶電液滴以v0的初速度從板間的正中央水平射人，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：（1）液滴的比荷（2）若直流電源電壓變?yōu)?U，帶電液滴以v0的初速度從板間的正中央水平射入，液滴能從金屬板右側(cè)飛出，求液滴離開電場(chǎng)的豎直偏移量．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）液滴做勻速運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)力等于重力即可判斷液滴比荷（2）液滴做類平拋運(yùn)動(dòng)，有牛頓第二定律求的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的偏轉(zhuǎn)量解答：解：（1）帶電液滴在板間受重力和豎直向上的靜電力，因?yàn)橐旱巫鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以有qE=mg

①

②聯(lián)立①②得（2）液滴在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)．此時(shí)液滴所受的靜電力

③qE1﹣mg=ma

④L=v0t

⑤

⑥聯(lián)立③④⑤⑥答：（1）液滴的比荷（2