湖南省益陽(yáng)市安化縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省益陽(yáng)市安化縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理上學(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）我國(guó)的神州九號(hào)飛船繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，線(xiàn)速度為v，引力常量為G，則（

）A．飛船運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

B．飛船運(yùn)動(dòng)的加速度為C．地球的質(zhì)量為

D．飛船的質(zhì)量為參考答案：AC2.（單選）如圖所示:長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球以初速度從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí)，速度仍為，則A．小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)能B．A、B兩點(diǎn)間的電壓一定等于

C．若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大值一定為D．若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生，則為45°參考答案：B根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)，判斷小球電勢(shì)能的大小，當(dāng)電場(chǎng)力做正功時(shí)，小球電勢(shì)能減??；相反，電勢(shì)能增大．根據(jù)動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式結(jié)合，求解A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)力學(xué)知識(shí)確定電場(chǎng)力的最小值，再確定場(chǎng)強(qiáng)的最小值．由電勢(shì)關(guān)系，判斷該電場(chǎng)是否由斜面中點(diǎn)正上方某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的．A、小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，電勢(shì)能減小，則小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于小球在A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)能，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣mgLsinθ+qUAB=，得到：UAB=．故B正確；C、若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力恒定，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球速度仍為v0，故小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力、支持力的合力為零．小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定，則當(dāng)電場(chǎng)力沿斜面向上，大小為F=mgsinθ時(shí)，電場(chǎng)力最小，場(chǎng)強(qiáng)最小，又電場(chǎng)力F=Eq，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最小值一定是．電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值不能確定．故C錯(cuò)誤；D、若該電場(chǎng)是由放置在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，小球從A運(yùn)動(dòng)到B電勢(shì)能不變，與上分析矛盾，故D錯(cuò)誤．故選：B．3.如圖，一重力不計(jì)的帶電粒子以一定的速率從a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心射人一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，恰好從b點(diǎn)射出.增大粒子射入磁場(chǎng)的速率，下列判斷正確的是A.該粒子帶正電B.從bc間射出C.從ab間射出D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短

參考答案：BD4.下列是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的概念、公式的理解，其中錯(cuò)誤的是A．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷q的電量無(wú)關(guān)B．根據(jù)電容的定義式C=△Q/△U，電容器極板上的電荷量每增加1C，電壓就增加1VC．根據(jù)電場(chǎng)力做功的計(jì)算式W=Uq，一個(gè)電子在1V電壓下加速，電場(chǎng)力做功為1eVD．根據(jù)電勢(shì)差的定義式Uab=Wab/q，帶電量為1C正電荷，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1J，a、b點(diǎn)的電勢(shì)差為－1V。參考答案：B5.某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1～L10(24V/200W)和10個(gè)相同的指示燈X1～X10(220V/2W),將其連接在220V交流電源上，電路見(jiàn)圖，若工作一段時(shí)間后，L2燈絲燒斷，則A.X1的功率減小，L1的功率增大B.X1的功率增大，L1的功率增大C．X2功率增大，其它指示燈的功率減小D.X2功率減小，其它指示燈的功率增大參考答案：C解析：顯然L1和X1并聯(lián)、L2和X2并聯(lián)…然后他們?cè)俅?lián)接在220V交流電源上，L2燈絲燒斷，則總電阻變大、電路中電流I減小，又L1和X1并聯(lián)的電流分配關(guān)系不變，則X1和L1的電流都減小、功率都減小，同理可知除X2和L2外各燈功率都減小，A、B均錯(cuò)；由于I減小，各并聯(lián)部分的電壓都減小，交流電源電壓不變，則X2上電壓增大，根據(jù)P＝U2/R可知X2的功率變大，C對(duì)、D錯(cuò)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線(xiàn)如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當(dāng)拉力為8N時(shí)，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當(dāng)拉力為0N時(shí)，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線(xiàn)的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒(méi)有外力的情況下已經(jīng)伸長(zhǎng)了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．7.飛鏢是一種喜聞樂(lè)見(jiàn)的體育活動(dòng)。飛鏢靶上共標(biāo)有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類(lèi)推，靶的半徑為10cm。記成績(jī)的方法是：當(dāng)飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對(duì)準(zhǔn)靶心以水平速度v投出，當(dāng)v<________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）時(shí)，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當(dāng)v=60m/s時(shí)，成績(jī)應(yīng)為_(kāi)_____環(huán)。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，78.一氫原子從能量為E2的能級(jí)躍遷至能量為E1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長(zhǎng)為_(kāi)_____（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長(zhǎng)為λ=.9.物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)___________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反10.如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止放在水平光滑的平臺(tái)上，系在物體上的繩子跨過(guò)光滑定滑輪，在地面上的人以速度向右勻速行走，設(shè)人從地面上靠近平臺(tái)的邊緣處開(kāi)始向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處，則在此過(guò)程中人對(duì)物體所做的功為

．參考答案：試題分析：人對(duì)物體所做的功等于物體增加的動(dòng)能。人以速度向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處時(shí)，物體的速度，所以動(dòng)能11.（選修3-4）（3分）圖甲是一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波動(dòng)圖像，圖乙為該波源的振動(dòng)圖像。根據(jù)圖示信息可知該波的波速是

m/s。

參考答案：

答案：20m/s（3分）12.一斜面AB長(zhǎng)為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

213.在利用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)拿玻璃磚當(dāng)尺子，用一支粗鉛筆在白紙上畫(huà)出玻璃磚的兩邊界，造成兩邊界間距離比玻璃磚寬度大了少許，如圖所示，則他測(cè)得的折射率

。（填“偏大”“偏小”或“不變”）。參考答案：偏小三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．并在入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線(xiàn)，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)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(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)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(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)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(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)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(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)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。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，從A點(diǎn)以的水平速度拋出一質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線(xiàn)方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上，圓弧軌道C端切線(xiàn)水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，R=0.75m，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；（2）小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力；（3）長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板？參考答案：見(jiàn)解析⑴物塊做平拋運(yùn)動(dòng)：H－h(huán)=gt2

（2分）設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)豎直分速度為vy：vy＝gt（1分）=5m/s（1分）方向與水平面的夾角為θ：tanθ＝vy/v0＝3/4，即θ=37°

（1分）⑵從A至C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mgH=（2分）設(shè)C點(diǎn)受到的支持力為FN，則有FN－mg=（1分）由上式可得v2=m/s

FN=47.3N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊m對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力大小為47.3N（1分）⑶由題意可知小物塊m對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力f=μ1mg=5N（1分）長(zhǎng)木板與地面間的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力f′=μ2(M+m)g=10N（1分）因f<f′，所以小物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)（1分）小物塊在長(zhǎng)木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，至長(zhǎng)木板右端時(shí)速度剛好為0則長(zhǎng)木板長(zhǎng)度至少為l==2.8m

（2分）17.如圖所示，AOB為半圓形玻璃磚截面，玻璃的折射率為，現(xiàn)有一束平行光線(xiàn)以45°角入射到AB面上后，經(jīng)折射從半圓面上的部分位置射出。試求半圓柱面能被照亮的部分與整個(gè)半圓柱面的面積之比。參考答案：18.如圖II所示，質(zhì)量為m=lkg的精塊，在水平力作用下靜止在傾角為在光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接（物塊經(jīng)過(guò)此位置滑上皮帶時(shí)無(wú)能量損失），傳送帶的運(yùn)行速度為=3m/s，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m；今將水平力撒去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同?；瑝K與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25。g=10m/，求：(1)滑塊下滑的高度；(2)若滑塊進(jìn)入傳送帶速度大于3m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析：（1）設(shè)滑塊從高為h處下滑，到達(dá)斜面底端速度為v下滑過(guò)程機(jī)械能守恒：

若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)動(dòng)能定理有：