湖南省長沙市岳麓實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

湖南省長沙市岳麓實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年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（a），一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移s的關(guān)系如圖（b）（），則下列結(jié)論正確的是（

）A.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC.物體的質(zhì)量為3kg

D.物體的加速度大小為5m/s2參考答案：D2.2018年11月19日發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)入離地面高度約km的軌道，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星的（

）A.發(fā)射速度大于第一宇宙速度B.運(yùn)轉(zhuǎn)速度大于第一宇宙速度C.運(yùn)轉(zhuǎn)周期大于地球自轉(zhuǎn)周期D.向心加速度小于地球表面處重力加速度參考答案：AD【分析】第一宇宙速度為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，根據(jù)萬有引力提供向心力進(jìn)行求解即可；【詳解】A、若衛(wèi)星恰好在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度恰好為第一宇宙速度，理論上此時(shí)的發(fā)射速度恰好也為第一宇宙速度，根據(jù)題意：發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)入離地面高度約2.1×104km的軌道，可知其發(fā)射速度大于第一宇宙速度，并且由于半徑增大，根據(jù)可知，導(dǎo)致其運(yùn)轉(zhuǎn)速度小于第一宇宙速度，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C、地球同步衛(wèi)星，距離地面高度為，其周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，而北斗導(dǎo)航衛(wèi)星離地面高度約2.1×104km，根據(jù)，則可知，半徑越小，則周期越小，故北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，即小于地球自轉(zhuǎn)周期，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、對北斗導(dǎo)航衛(wèi)星根據(jù)牛頓第二定律：，則在地面處有：，則，由于，則，即北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面處重力加速度，故選項(xiàng)D正確?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵掌握第一宇宙速度的含義，同時(shí)掌握萬有引力提供向心力，列出方程進(jìn)行求解即可。3.阻值為1Ω的電阻上通一交變電流，其i－t關(guān)系如上圖，則在0～1s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為()A．1J

B．1.5JC．2J

D．2.8J參考答案：D4.已知一些材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表所示：材料木—金屬木—木木—冰鋼—缸動(dòng)摩擦因數(shù)0.200.300.030.25

質(zhì)量為1.5g的物塊放置于某材料制作的水平面上，現(xiàn)用彈簧秤沿水平方向勻速拉此物塊，讀的彈簧秤的示數(shù)為3N，則兩接觸面的材料可能是（g=10m/s2） （

）

A．木—金屬

B．木—木

C．鋼—鋼

D．木—冰參考答案：

A5.（多選）1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器．如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連。帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EK隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是（

）A．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大B．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，為保證該粒子每次進(jìn)人電場均被加速，應(yīng)增大高頻電源交流電的頻率C．帶電粒子在兩D型盒中運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能不相同D．不同帶電粒子經(jīng)過回旋加速器獲得的最大動(dòng)能有可能相同參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB兩端間電壓恒為30V，若CD之間接理想電壓表，則電壓表示數(shù)U=_____V；若CD之間改接理想電流表，則電流表示數(shù)I=______A。參考答案：答案：20V；0.75A7.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng)；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點(diǎn)為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí)，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大8.某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢能比開始下落時(shí)減少了

J，此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了

J．由計(jì)算結(jié)果可知，該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．②根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出的表達(dá)式，結(jié)合表達(dá)式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢能比開始下落時(shí)減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點(diǎn)的速度m/s=1.98m/s，則動(dòng)能的增加量=0.98J．動(dòng)能增加量大于重力勢能的減小量，做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問題的可能原因是實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②根據(jù)機(jī)械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個(gè)點(diǎn)已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時(shí)，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．9.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當(dāng)木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當(dāng)木板勻速下滑時(shí)將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當(dāng)B在木板上無摩擦?xí)r，木板和B的加速度大小之比為；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為時(shí)，木板的動(dòng)量為

；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為，木板的動(dòng)量為

。參考答案：

答案：1：1，

，010.用歐姆表測電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.011.小球自由下落時(shí)，記錄小球每隔相同時(shí)間的位置有以下兩種方式：一種是圖(a)所示的頻閃照相記錄，另一種是圖(b)所示的利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄。兩種記錄方式都能用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但兩種方式相比，圖(a)比圖(b)的__________誤差更小（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）；圖(a)中所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球自A點(diǎn)釋放后頻閃儀每隔T＝0.04s閃光一次，各時(shí)刻的位置到A的距離，單位為厘米，驗(yàn)證圖(a)中小球自A到E過程中的機(jī)械能守恒，還需要知道小球到達(dá)E處的速度，此速度有兩種計(jì)算方式：第一種是根據(jù)自由落體速度公式v=gt求得(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，第二種是利用求得，應(yīng)選第_________種，參考答案：12.如圖所示，將兩條完全相同的磁鐵（磁性極強(qiáng)）分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時(shí)甲車速度大小為3m/s，方向水平向右，乙車速度大小為2m/s，方向水平向左，兩車在同一直線上，當(dāng)乙車的速度為零時(shí)，甲車速度為________m/s，方向________。參考答案：1；水平向右13.現(xiàn)有一個(gè)彈簧測力計(jì)（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點(diǎn)位于端點(diǎn)的直尺，一個(gè)木塊及質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線．試用這些器件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計(jì)只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個(gè)地方把彈簧測力計(jì)懸掛好，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，讓直尺穿在細(xì)環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點(diǎn)就是直尺的懸掛點(diǎn)，它將尺分為長短不等的兩段．用細(xì)線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)直尺懸掛點(diǎn)及木塊懸掛點(diǎn)的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點(diǎn)相距遠(yuǎn)些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計(jì)讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測其電場和磁場.圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場方向相反.質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器,最終從A點(diǎn)水平射入待測區(qū)域.不考慮粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1;

(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測區(qū)域,求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區(qū)域,剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為F.現(xiàn)取水平向右為x軸正方向,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxyz.保持加速電壓為U0不變,移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測區(qū)域,粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.

請推測該區(qū)域中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向.參考答案：17.如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到，駕駛員必須剎車。假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量，Ｂ的質(zhì)量。求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。參考答案：解析：汽車沿傾角斜車作勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有①用Ｆ表示剎車時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有

②式中

③設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f，根據(jù)題意④方向與汽車前進(jìn)方向相反；用fN表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同。以汽車為研究對象，由牛頓第二定律有⑤

由②④⑤式得

⑥

由①③⑥式，代入數(shù)據(jù)得

⑦18.（12分）如圖所示，小車在水平面上以5m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，車廂內(nèi)用OA、OB兩細(xì)繩系住一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，OA與豎直方向夾角為θ=37°,OB是水平的。后來小車改做勻減速運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)1.25m的位移停下來,求(1)車在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，兩繩的拉力TA、TB各是多少？(sin37o=0.6)(2)車在勻減速運(yùn)動(dòng)的過程中，兩繩的拉力TA、TB各是多少？(g取10m/s2）參考答案：（1）勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):TAsinθ=TB

①