湖南省懷化市辰溪縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省懷化市辰溪縣實(shí)驗(yàn)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.（多選題）如圖所示，橫截面積為直角三角形的斜劈A，力F通過球心水平作用在光滑球B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)力F增大時(shí)，系統(tǒng)還保持靜止，則下列說法正確的是（）A．A所受合外力增大 B．A對(duì)豎直墻壁的壓力增大C．墻面對(duì)A的摩擦力一定增大 D．墻面對(duì)A的摩擦力可能減小參考答案：BD【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】A一直處于靜止，所受合外力一直為零不變，以整體為研究對(duì)象，分析A對(duì)豎直墻壁的壓力變化情況以及墻面對(duì)A的摩擦力，對(duì)B受力分析，根據(jù)平衡條件得出B對(duì)地面的壓力變化情況．【解答】解：A、A一直處于靜止，所受合外力一直為零不變，故A錯(cuò)誤；B、以整體為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件，水平方向：N=F，N為豎直墻壁對(duì)A的彈力，F(xiàn)增大，則N增大，所以由牛頓第三定律可得：A對(duì)豎直墻壁的壓力增大．故B正確；CD、對(duì)B受力分析，如圖，根據(jù)平衡條件：F=N′sinθ，F(xiàn)增大，則N′增大，N″=mg+N′cosθ，N′增大，則N″增大；以整體為研究對(duì)象，假設(shè)A受到的摩擦力開始時(shí)向上，則豎直方向：N″+f=Mg，若N″增大則摩擦力f逐漸減小，N″增大到一定程度，摩擦力可能變?yōu)榱?，N″再增大時(shí)摩擦力反向增大，所以C錯(cuò)誤、D正確．故選：BD．2.如圖所示，質(zhì)量為ｍ的小球從水平位置無初速度釋放，設(shè)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速率為v，則下列說法中正確的是（

）A、小球重力的功率不斷增大

B、小球重力的功率先增大后減小

C、最低點(diǎn)重力功率為ｍｇｖ

D、不能確定參考答案：B3.（單選）一個(gè)氘核（）與一個(gè)氚核（）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)新核，并出現(xiàn)質(zhì)量虧損．聚變過程中（）A．吸收能量，生成的新核是B．放出能量，生成的新核是C．吸收能量，生成的新核是D．放出能量，生成的新核是參考答案：解：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mC2，可知在核聚變中存在質(zhì)量虧損，則核反應(yīng)過程中一定會(huì)釋放大量的能量．核反應(yīng)方程為+→+根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒可得：2+3=1+A解得A=4根據(jù)核反應(yīng)過程中核電荷數(shù)守恒可得：1+1=0+Z解得Z=2故新核為故選B．4.取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢(shì)能恰好相等。不計(jì)空氣阻力。該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為A.

B.

C.

D.參考答案：B5.如圖甲所示，放在光滑平面上的木塊受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用靜止不動(dòng)。現(xiàn)保持F1不變，使F2逐漸減小到零，再逐漸恢復(fù)到原來的大小，其大小變化圖象如圖乙所示，則在此過程中，能正確描述木塊運(yùn)動(dòng)情況的圖象是（

）參考答案：

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，注意動(dòng)量的失量性，與速度的正負(fù)是解題的關(guān)鍵．7.2013年3月14日，歐洲核子研究中心的物理學(xué)家宣布，他們利用強(qiáng)子(質(zhì)子)對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯粒子，它可用來解釋粒子獲得質(zhì)量的機(jī)制.希格斯與恩格勒因此獲得2013年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).希格斯粒子的能量約為125GeV(1GeV=109eV)，與之對(duì)應(yīng)的質(zhì)量約為

kg(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).若對(duì)撞機(jī)中高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子的速度為v，質(zhì)量為m，普朗克常量為h，則該質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)為

參考答案：8.電磁波在真空中的傳播速度是_____________m/s。有一電臺(tái)發(fā)射的電磁波的頻率范圍是535.0kHz到1605kHz，則它發(fā)射的電磁波的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是________________m。

參考答案：答案：3.0×108；5.61×102

9.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時(shí)速度大小為

，小球落地時(shí)重力的功率為

。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）參考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，下落時(shí)間，落地瞬間豎直方向的分速度，落地時(shí)的實(shí)際速度，落地時(shí)重力的功率為，代入題給數(shù)據(jù)即可得答案。10.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為________A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。11.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：2.5m/s12.小球由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)，小球也同時(shí)下落，閃光頻率為的閃光器拍攝的照片中球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，兩球恰在位置相碰。則球從離開桌面到和球碰撞時(shí)經(jīng)過的時(shí)間為__

，球離開桌面的速度為__

。（g取10m/s2）參考答案：

0.3

113.火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8m/s2參考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）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(duì)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.

（15分）中子星是恒星演化過程的一種結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因旋轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G=6.67×10－11m3/kg·s2）參考答案：解析：考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì)，只有當(dāng)它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時(shí)，中子星才會(huì)瓦解。設(shè)中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，位于赤道處的小物質(zhì)質(zhì)量為m，則：

①

②

M=

③

由以上各式得：

④

代入數(shù)據(jù)得：1.27×1014kg/m3

⑤17.如圖甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xoy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）和初速度為的帶電微粒。（已知重力加速度g）（1）當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時(shí)，這些帶電微粒將沿圓形磁場(chǎng)區(qū)域的水平直徑方向離開磁場(chǎng)，并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。求電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。（2）調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第Ⅰ象限，如圖乙所示。現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則在保證電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向不變的條件下，求出符合條件的磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。 參考答案：（1）微粒沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，即：帶電微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，由平衡條件得：

（2分） 解得： （1分） 電場(chǎng)方向沿軸正方向

（1分） 帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且圓運(yùn)動(dòng)半徑r=R。 設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。由牛頓第二定律得： （2分） 解得： （1分） 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外 （1分）

解法一：（2）帶電微粒在磁場(chǎng)內(nèi)做半徑為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 帶電微粒射入方向不同時(shí)的軌跡，如圖所示

（2分） 帶電微粒經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，射出時(shí)的半徑沿豎直方向即：磁場(chǎng)邊界上P點(diǎn)的坐標(biāo)P（x，y）應(yīng)滿足方程：

（1分） （1分）即：磁場(chǎng)邊界的方程為： （1分） 沿y軸正方向射入的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡為磁場(chǎng)的另一邊界，方程為

（2分） 符合題目要求的最小磁場(chǎng)的范圍應(yīng)是圓與圓的交集部分（圖中陰影部分）。 （1分） 由幾何關(guān)系，可以求得符合條件的磁場(chǎng)的最小面積為：

（2分）解得： （1分）解法二：(2)沿y軸正方向射入的微粒，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：以半徑R沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)恰好運(yùn)動(dòng)四分之一圓弧，該圓弧也恰為微粒運(yùn)動(dòng)的上邊界。（2分）以O(shè)點(diǎn)為圓心，R半徑做的四分之一圓狐BC為微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心軌跡（3分）微粒經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，即半徑沿豎直方向。并且射出點(diǎn)距圓心軌跡上各點(diǎn)的距離為R，射出點(diǎn)的邊界與圓弧BC平行如圖中的圓弧ODA（3分）圓弧OA與圓弧ODA之間的區(qū)域即為磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。 （2分）解得：（1分）其它解法只要正確也給分18.（9分）一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂，在水平直道上以的速度勻速行駛，其所受阻力可視為與車重成正比，與速度無關(guān)。某時(shí)刻，車廂脫落，并以大小為的加速度減速滑行。在車廂脫落后，司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車，剎車時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變，求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離。參考答案：解析：設(shè)卡車的質(zhì)量為M，車所受阻力與車重之比為；剎車前卡車牽引力的大小為，卡車剎車前后加速度