2022年湖南省湘潭市鋼城試驗中學高三物理期末試卷含解析

2022年湖南省湘潭市鋼城試驗中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，用兩根細線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，并用第三根細線連接A、B兩小球，然后用力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)．則該力可能為圖中的（）A．F1

B．F2

C．F3

D．F4參考答案：BC2.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點時波形如圖所示，再經0.6s，N點開始振動，則該波的振幅A和頻率f為（）A．A=1m，f=5Hz B．A=0.5m，f=5HzC．A=1m，f=2.5Hz D．A=0.5m，f=2.5Hz參考答案：D解：由圖，A=0.5m，λ=4m經0.6s，N點開始振動得波速，所以頻率，故D正確．故選D．3.攝制組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂。如圖所示，若特技演員

質量m=50kg，導演在某房頂離地H=12m處架設了輪軸(輪與軸有相同的角速度)，輪和軸的直徑之比為3：2(人和車均視為質點，且輪軸直徑遠小于H)，若軌道車從圖中A勻速前進到B速度時速度v=10m／s，此時繩BO與水平方向的夾角為53°，則由于繞在輪上細鋼絲的拉動，使演員由地面從靜止開始向上運動。在車從A運動到B的過程中(

)

(g取10m／s2，sin53°=0.8，cos530=0.6)A．演員所受的拉力不斷增大B．演員的最大速度為9m／sC．因為車勻速運動，所以演員勻速上升D．鋼絲在這一過程中對演員做功為4275J參考答案：ABD4.（單選）下列說法符合物理史實的是（）A．天文學家第谷通過艱苦的觀測，總結出行星運動三大定律B．開普勒進行“月﹣﹣地檢驗”，并總結出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律C．牛頓根據觀測資料，利用萬有引力定律計算發(fā)現(xiàn)了海王星D．卡文迪許通過扭秤實驗測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據參考答案：考點：物理學史．版權所有專題：常規(guī)題型．分析：根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．解答：解：A、天文學家開普勒通過艱苦的觀測，總結出行星運動三大定律，故A錯誤；B、牛頓進行“月﹣﹣地檢驗”，并總結出了天上、地上物體所受的引力遵從相同的規(guī)律．故B錯誤；C、亞當斯和勒威耶根據觀測資料，利用萬有引力定律計算發(fā)現(xiàn)了海王星，故C錯誤；D、卡文迪許通過扭秤實驗測量并算出引力常量G，成了萬有引力定律正確性的最早證據，故D正確；故選：D．點評：本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一．5.（單選）如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連。在垂直前后側面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產生大小不變的電動勢（設電阻定律適用于此物理過程）。不計離子間相互作用及氣體流動時的阻力，則可變電阻R消耗電功率的最大值為A．

B．

C．

D．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變。已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，偏角θ較小，擺動的周期為T，a球質量是b球質量的4倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動的周期為________T，擺球的最高點與最低點的高度差為_______h。參考答案：1

0.16

7.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質子.完成其核反應方程：N+He→

.參考答案：O+H8.一質點作自由落體運動，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時間為---------

s參考答案：3.2、0.89.一定質量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中AB段與t軸平行，已知在狀態(tài)A時氣體的體積為10L，那么變到狀態(tài)B時氣體的體積為__________L，變到狀態(tài)C時氣體的壓強為____________Pa。參考答案：30，3.20×105Pa10.某同學用如圖所示的裝置來研究自由落體運動．①下列有關操作的敘述正確的是A．安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上B．將打點計時器與直流低壓電源連接C．釋放紙帶時應盡量讓重物靠近打點計時器D．應先釋放紙帶，然后接通電源②實驗得到一條紙帶，測得各點之間的距離如圖所示．已知電源頻率為50Hz，則紙帶中相鄰兩點間的時間間隔是________s．從該紙帶可知，重物是做_______（選填“勻速”、“勻變速”、“非勻變速”）運動，加速度大小a＝________m/s2（保留三位有效數字）．參考答案：①AC（2分）；②

0.02

勻變速（2分）9.63（11.打點計時器用頻率50Hz交流電打出的勻變速運動的紙帶，以原始點作為計數點，則根據此紙帶的數據，紙帶的加速度大小是

m/s2和打點計時器打第3個點時的紙帶速度是

m/s（保留3位有效數字）參考答案：9.40；

1.8712.（單選）飛機以一定水平速度v0飛行，某時刻讓A球落下，相隔1s又讓B球落下，在以后的運動中（落地前），關于A、B的相對位置關系，正確的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一拋物線上B．A球在B球的后下方，二者在同一拋物線上C．A球在B球的下方5m處，二者在同一條豎直線上D．以上說法均不正確參考答案：解：小球離開飛機做平拋運動，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，所以A球在B球的正下方．在豎直方向上做自由落體運動，，所以位移隨時間逐漸增大．故A、B、C錯誤，D正確．故選：D．13.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質點在0～5.5s內通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量某電池電動勢E、內阻，一和一個電流表內阻RA（已知電流表內阻RA與電內阻相差不大），小紅同學設計了如圖甲所示的實驗電路．（1）根據圖甲實驗電路，請在乙圖中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．（2）實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P調到a（選填“a”或“b”）端．（3）合上開關Sl，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數和對應的電流表示數；S2接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻以值，再記錄下幾組電壓表示數和對應的電流表示數．在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數U和對應的電流表示數I的圖象．如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB．①接l位置時，作出的U﹣I圖線是圖丙中的B（選填“A”或“B”）圖線；測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流造成的；②由圖丙可知，干電池電動勢和內阻的真實值分別為Z真=UA，r真=，③由圖丙可知，電流表內阻RA=﹣．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：（1）根據電路圖連接實物電路圖．（2）為保護電路閉合開關前滑片應置于阻值最大處．（3）解答：解：（1）根據圖示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：（2）為保護電路，實驗開始前，應先將滑動變阻器的滑片P調到a端．（3）①當S2接1位置時，可把電壓表與電源看做一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律：E=U斷可知，電動勢和內阻的測量值均小于真實值，所以作出的U﹣I圖線應是B線；測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流造成．②當S2接2位置時，可把電流表與電源看做一個等效電源，根據閉合電路歐姆定律E=U斷可知電動勢測量值等于真實值，U﹣I圖線應是A線，即E真=UA；由圖示圖象可知，E真=UA，由于S2接接1位置時，U﹣I圖線的B線對應的短路電流為I短=IB，所以r真==；③開關S2接2位置時，U﹣I圖象如圖A所示，此時：r真+RA=，電流表內阻：RA=﹣；故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）a；（3）①B；②UA；；③﹣．點評：本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、求電源電動勢與內阻，分析清楚電路結構，根據圖象可以求出電源電動勢與內阻，要掌握應用圖象法處理實驗數據的方法．15.圖14是“研究勻變數直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數點。加速度大小用a表示①OD間的距離為

cm②圖15是根據實驗數據繪出的s—t2圖線（s為各計數點至同一起點的距離），斜率表示

，其大小為

m/s2(保留三位有效數字)。參考答案：1.20

a/2

0.933四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，AB是豎直光滑的1/4圓軌道，下端B點與水平傳送帶左端相切，傳送帶向右勻速運動。甲和乙是可視為質點的相同小物塊，質量均為0.2kg，在圓軌道的下端B點放置小物塊甲，將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放，甲和乙碰撞后粘合在一起，它們在傳送帶上運動的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2，求：（1）甲乙結合體與傳送帶間的動摩擦因素（2）圓軌道的半徑參考答案：見解析（1）設動摩擦因數為μ。由v-t圖象可知，甲乙結合體在傳送帶上加速運動時的加速度為a=3m/s2-----------

2分μ2mg=2ma

------------------

2分μ=0.3

------------------

2分（2）設圓軌道半徑為r，乙滑到圓軌道下端時速度為v1，由v-t圖象可知，甲乙碰撞后結合體速度為v2=2m/s---------------2分由機械能守恒定律

mgr=mv12

---------------3分由動量守恒定律

mv1=2mv2

----------------3分

r=0.8m

----------------2分17.如圖所示，絕緣光滑水平面與半徑為R的豎直光滑半圓軌道相切于C．豎直直徑GC左側空間存在足夠大勻強電場，其電場強度方向水平向右．GC右側空間處處存在勻強磁場，其磁感應強度垂直紙面水平向里．一質量為m，電荷量q的帶正電滑塊（可視為質點）在A點由靜止釋放，滑塊恰好能通過圓周的最高點G進入電場．已知勻強電場場強大小為E=，AC間距為L=4R，重力加速度為g．求：（1）滑塊在G點的速度vG；（2）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（3）滑塊落回水平面的位置距離C點的距離x．參考答案：解：（1）研究A到C過程，由動能定理知：4EqR﹣2mgR=mv2G代入可得：vG=2（2）在G點，對滑塊分析可知，重力和洛倫茲力的合力充當向心力：mg+qvGB=m代入可得：B=（3）設回到電場之后的飛行時間為t，水平位移為x豎直方向：2R=gt2水平方向：x=vGt﹣at2其中：a=聯(lián)立可解：x=2R答：（1）滑塊在G點的速度vG為2（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（3）滑塊落回水平面的位置距離C點的距離x為2R．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）對AC過程由動能定理可求得G點的速度；（2）根據G點時重力和洛倫茲力的合力充當向心力列式，即可求得磁感應強度B的大??；（3）滑塊在電場中做類平拋運動，根據運動的合成和分解可求得滑塊落