湖南省長沙市停鐘中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

湖南省長沙市停鐘中學2022年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的方向豎直向下，磁場方向水平（圖中垂直紙面向里），一帶電油滴P恰好處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是（

）

A．若僅撤去磁場，P可能做勻加速直線運動

B．若僅撤去電場，P可能做勻加速直線運動

C．若給P一初速度，P不可能做勻速直線運動

D．若給P一初速度，P可能做勻速圓周運動參考答案：D2.將四塊相同的堅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，每塊石塊的兩個側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，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公轉的軌道均可視為圓．每過N年，行星會運行到日地連線的延長線上（相距最近），如圖所示．設該行星與地球的公轉周期之比為k1，公轉半徑之比為k2，則（）A．k1=B．k1=C．k2=（）D．k2=（）參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；向心力．專題：運動學與力學（二）；萬有引力定律的應用專題．分析：由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開普勒第三定律知其周期長，其繞太陽轉的慢．每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，說明N年地球比行星多轉1圈，即行星轉了N﹣1圈，從而再次在日地連線的延長線上，那么，可以求出行星的周期是年，接著再由開普勒第三定律求解該行星與地球的公轉半徑比．解答：解：A、B、C、D：由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開普勒第三定律知其周期長．每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，說明從最初在日地連線的延長線上開始，每一年地球都在行星的前面比行星多轉圓周的N分之一，N年后地球轉了N圈，比行星多轉1圈，即行星轉了N﹣1圈，從而再次在日地連線的延長線上．所以行星的周期是年，根據(jù)開普勒第三定律有=，即：=，所以，選項A、C錯誤，選項BD正確．故選：BD．點評：解答此題的關鍵由題意分析得出每過N年地球比行星多圍繞太陽轉一圈，由此求出行星的周期，再由開普勒第三定律求解即可．4.如圖所示，足夠長的硬質直桿上套有質量為m的環(huán)A，環(huán)下方用輕繩掛著一個重力為G的小物體B，桿與水平方向成θ角，當環(huán)沿桿下滑時，物體B相對于A靜止，下列說法正確的是

A．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，B的加速度為gsinθ

B．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，繩的拉力為GsinθC．若環(huán)沿桿下滑時有摩擦，輕繩可能豎直D．無論環(huán)與桿之間有無摩擦，輕繩都與桿垂直參考答案：AC5.某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2s聽到石頭落地聲．由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，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16分6.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，則x=0.5m處質點在0.5s時的位移為

cm，x=0m處的質點做簡諧運動的表達式為

。參考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm7.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。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上的三個點電荷，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

負（2）9.09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗測阿伏加德羅常數(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動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質量的變化，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”的實驗中（1）下圖（左）是本實驗的裝置圖，實驗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系時所得到的a–F實驗圖象，由圖線可知，小車的質量為___________kg．參考答案：（1）①，②

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

；光在油中傳播的速度

．（結果可用根式表示）參考答案：13.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，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，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個小點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質量m1

C．滑塊的質量m2D．托盤和砝碼的總質量m3E．滑塊運動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口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，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。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，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為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)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為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從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.（簡答）如圖12所示，一個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=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大?。?2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應用運動學公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時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、計算題：本題共3小題，共計47分16.在平面直角坐標系內有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面內x≤12.5m的區(qū)域有平行XOY平面的勻強電場，12.5m≤x≤12.5m+d的區(qū)域內有垂直于該平面的勻強磁場，且P1、P2、P3的電勢分別為-2000V、1000V、-1000V，磁感應強度為B=0.01T。如果有一個重力可以忽略的帶電粒子從坐標原點以大小為106m/s、方向與-Y軸夾角為30°的速度射入第四象限，經(jīng)過t=10-5s時速度恰好平行X軸，方向與X軸同向。粒子運動過程中僅受電場或磁場作用。

（1）求P4點的電勢；（2）求帶電粒子的性質及比荷；（3）勻強磁場的寬度d至少多大時，該粒子才能返回電場？粒子從什么坐標位置返回電場？參考答案：（1）

（2），且?guī)ж撾?/p>

（3）

再次進入電場的坐標是（）或（）（1）據(jù)題意P1P2平行P3P4，且這四點不在同一等勢面上，設P1P2與電場方向的夾角為θ，這兩點間的電勢差為，則同理故：解得（2）據(jù)題意，P1P2與Y軸交點M（）電勢為0，點N（）的電勢也為0，即直線MN為等勢線，設MN與Y軸夾角為α，則，得因電場的方向垂直MN，所以電場方向與X軸夾角也30°，且指向第三象限。在t內粒子在-Y方向上做勻減速運動，有，其中解得，且?guī)ж撾姡?）在t內粒子在+X方向上做勻加速運動，其中解得即粒子速度與X軸平行時恰好進入磁場，其中解得，d至少應為：因進入磁場時即進入磁場時粒子的坐標為（）故再次進入電場的坐標是（）或（）17.如圖所示，質量為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，最終滑塊恰好未滑離小車。已知小車質量為4kg，小車與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為0.4。求：①滑塊與小車的最終速度。②整個運動過程中產(chǎn)生的內能。③小車的長度。參考答案：解：①設滑塊與小車共同速度為v，滑塊的質量為m，原來的速度為v0，小車的質量為M。則有

①解得

②②由能量守恒知

③③由Q=μmgL

④可解得滑塊相對小車滑過的距離為L=2.5m，據(jù)題意知：小車的長度為L=2.5m。

⑤18.如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內存在豎直向下的勻強電場，半徑為R的圓形區(qū)域內同時存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動；當撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：（1）帶電粒子的電荷量q與質量m的比值；（2）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。參考答案：（1）設勻強電場強度為E，當電場和磁場同時存在時，粒子沿ef方向做直線運動，有：

……①當撤去磁場，保留電場時，粒子恰能從c點飛出，有：

……②

……③

……④