2022年湖南省永州市洪觀學(xué)校高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖南省永州市洪觀學(xué)校高三物理下學(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.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則A.B對(duì)墻的壓力增大B.A與B之間的作用力減小C.地面對(duì)A的摩擦力減小D.A對(duì)地面的壓力減小參考答案：BC對(duì)小球B受力分析，作出平行四邊形如圖所示：

A滑動(dòng)前，B球受墻壁及A的彈力的合力與重力大小相等，方向相反；如圖中實(shí)線所示；而將A向外平移后，B受彈力的方向?qū)⑸弦?，如虛線所示，但B仍受力平衡，由圖可知A對(duì)球B的彈力及墻壁對(duì)球的彈力均減?。还蔄錯(cuò)誤，B正確；以AB為整體分析，水平方向上受墻壁的彈力和地面的摩擦力而處于平衡狀態(tài)，彈力減小，故摩擦力減小，故C正確；豎直方向上受重力及地面的支持力，兩物體的重力不變，故A對(duì)地面的壓力不變，故D錯(cuò)誤；故選BC．2.北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由地球同步軌道衛(wèi)星與低軌道衛(wèi)星兩種衛(wèi)星組成，這兩種衛(wèi)星在軌正常運(yùn)行時(shí)A．同步衛(wèi)星運(yùn)行的周期較大

B．低軌衛(wèi)星運(yùn)行的角速度較小C．同步衛(wèi)星運(yùn)行可能飛越廣東上空

D．所有衛(wèi)星運(yùn)行速度都大于第一宇宙速度參考答案：A3.質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則

A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為參考答案：BD4.質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為θ的傾斜路面向上行駛，最終以速度v勻速運(yùn)動(dòng)。若保持汽車的功率P不變，使汽車沿這個(gè)傾斜路面向下運(yùn)動(dòng)，最終勻速行駛。由此可知（汽車所受阻力大小不變）（

）

A．汽車和最終速度一定大于v

B．汽車和最終速度可能小于v

C．汽車所受的阻力一定大于mgsinθ

D．汽車所受的阻力可能小于mgsinθ參考答案：答案：AC解析：汽車上坡時(shí)的牽引力大于下坡時(shí)的牽引力，故下坡的速度一定大于v；阻力一定大于重力沿斜面的分力，否則不可能達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。5.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬背上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短，則

A．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為

B．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為

C．箭射到靶的最短時(shí)間為

D．箭射到靶的最短時(shí)間為參考答案：BC要想在最短時(shí)間內(nèi)射中目標(biāo)，箭垂直于跑道射出時(shí)間t＝，運(yùn)動(dòng)員放箭時(shí)應(yīng)使箭的合速度方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)，如圖，則有s＝vt＝·.【答案】二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圈所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過(guò)定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個(gè)物體A、B.開始時(shí)，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過(guò)刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時(shí)由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運(yùn)動(dòng)，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來(lái)

①根據(jù)上述測(cè)量的物理量可計(jì)算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測(cè)量?jī)晌矬w質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測(cè)量值有誤差（回答出任一個(gè)均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時(shí)的速度為v,則此時(shí)B物體的速度大小也是v，選地面為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒得，A落地后，對(duì)B物體，由機(jī)械能守恒可得，由動(dòng)能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測(cè)量值不準(zhǔn)確都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差。7.人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過(guò)程。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn)。請(qǐng)選擇其中的兩位，指出他們的主要成績(jī)。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對(duì)放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。

________________________________________。

參考答案：--------解析：①--------盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（或其他成就）；②玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜（或其他成就）；

或查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（或其他成就）。選擇其中兩個(gè)。

1為射線，2為射線，3為射線；用途：比如射線可用于金屬探傷、放療、育種等等。只要合理均給分。8.如圖所示，用DIS研究?jī)晌矬wm1和m2間的相互作用力，m1和m2由同種材料構(gòu)成。兩物體置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力隨時(shí)間變化規(guī)律為：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小為：F2=2N。由計(jì)算機(jī)畫出m1和m2間的相互作用力F與時(shí)間t的關(guān)系圖。

則F—t圖像中直線的斜率為_____________（用m1、m2、k表示），縱坐標(biāo)截距為________N參考答案：km2/(m1+m2)

2N9.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為________，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：Mr2：mR2；。10.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對(duì)斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時(shí)功率為__________W。參考答案：

答案：15；2011.（選修3—4）（5分）某種媒質(zhì)的折射率為，有一束光從該媒質(zhì)射向真空，要使真空中有折射光，入射角應(yīng)滿足的條件是____________。

參考答案：答案：i＜45°

12.一個(gè)質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場(chǎng)中沿豎直方向下落，磁場(chǎng)的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場(chǎng)方向始終豎直向上，在下落過(guò)程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來(lái)越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)椋槙r(shí)針，逆時(shí)針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時(shí)針

;13.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉?wèn)題（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因?yàn)閙vB2/2≈mghB，近似驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲為測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，C為數(shù)字毫秒表，A、B為兩個(gè)相同的光電門，C可以測(cè)量鐵球兩次擋光之間的時(shí)間間隔．開始時(shí)鐵球處于A門的上邊緣，當(dāng)斷開電磁鐵的開關(guān)由靜止釋放鐵球時(shí)，A門開始計(jì)時(shí)，落到B門時(shí)停止計(jì)時(shí)，毫秒表顯示時(shí)間為鐵球通過(guò)A、B兩個(gè)光電門的時(shí)間間隔t，測(cè)量A、B間的距離x．現(xiàn)將光電門B緩慢移動(dòng)到不同位置，測(cè)得多組x、t數(shù)值，畫出隨t變化的圖線為直線，如圖乙所示，直線的斜率為k，則由圖線可知，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=

；若某次測(cè)得小球經(jīng)過(guò)A、B門的時(shí)間間隔為t0，則可知鐵球經(jīng)過(guò)B門時(shí)的速度大小為

，此時(shí)兩光電門間的距離為

．參考答案：2k，2kt0，k．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】根據(jù)位移時(shí)間公式得出A到B過(guò)程中位移時(shí)間的表達(dá)式，得出﹣t的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度的大小，再依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解經(jīng)過(guò)B光電門的速度，及兩光電門的間距．【解答】解：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)在A點(diǎn)，設(shè)小球在A點(diǎn)的速度為0，則小球從A到B的過(guò)程：x=gt2，則=gt，可知﹣t成一次函數(shù)，斜率k=，解得：g=2k．依據(jù)速度公式，則有：vB=gt0=2kt0；而兩光電門的間距d==k；故答案為：2k，2kt0，k．15.在探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出圖線，若作出的圖線如圖（甲）所示，這是由______造成的，若作出的圖線如圖（乙）所示，這是因________造成的。A、在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過(guò)高了

B、由于砂及砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C、由于砂及砂桶質(zhì)量較大，不能很好滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量造成的

D、實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力參考答案：；

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.高鐵的開通給出行的人們帶來(lái)了全新的旅行感受，大大方便了人們的工作與生活．高鐵每列車組由七節(jié)車廂組成，除第四節(jié)車廂為無(wú)動(dòng)力車廂外，其余六節(jié)車廂均具有動(dòng)力系統(tǒng)，設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m，各動(dòng)力車廂產(chǎn)生的動(dòng)力相同，經(jīng)測(cè)試，該列車啟動(dòng)時(shí)能在時(shí)間t內(nèi)將速度提高到v，已知運(yùn)動(dòng)阻力是車重的k倍．求：（1）列車在啟動(dòng)過(guò)程中，第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力；（2）列車在勻速行駛時(shí)，第六節(jié)車廂失去了動(dòng)力，若仍要保持列車的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力變化多大？參考答案：：解：（1）列車啟動(dòng)時(shí)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)加速度a=，①對(duì)整個(gè)列車，由牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣k?7mg=7ma②設(shè)第五節(jié)對(duì)第六節(jié)車廂的作用力為T，對(duì)第六、七兩節(jié)車廂受力分析，水平方向受力如圖所示，由牛頓第二定律得，③聯(lián)立①②③得，④其中“﹣”表示實(shí)際作用力與圖示方向相反，即與列車運(yùn)動(dòng)相反．（2）列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)整體由平衡條件得，F(xiàn)′﹣k?7mg=0⑤設(shè)第六節(jié)車廂有動(dòng)力時(shí)，第五、六節(jié)車廂間的作用力為T1，則有：⑥第六節(jié)車廂失去動(dòng)力時(shí)，仍保持列車勻速運(yùn)動(dòng)，則總牽引力不變，設(shè)此時(shí)第五、六節(jié)車廂的作用力為T2，則有：⑦聯(lián)立⑤⑥⑦得T1=﹣kmgT2=kmg因此作用力變化△T=T2﹣T1=kmg答：（1）列車在啟動(dòng)過(guò)程中，第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力為為m（+kg）．（2）第五節(jié)車廂對(duì)第六節(jié)車廂的作用力變化kmg．17.如圖所示，在真空室中平面直角坐標(biāo)系的y軸豎直向上，x軸上的P點(diǎn)與Q點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱，PQ間的距離d=30cm。坐標(biāo)系所在空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小E=1.0N/C。一帶電油滴在xOy平面內(nèi)，從P點(diǎn)與x軸成30°的夾角射出，該油滴將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所帶電荷量q=1.0×10-7C，重力加速度為g=10m/s2。（1）求油滴的質(zhì)量m。（2）若在空間疊加一個(gè)垂直于xOy平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使油滴通過(guò)Q點(diǎn)，且其運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2.0T，求：a．油滴在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；b．圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S。參考答案：見解析（1）對(duì)帶電油滴進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有所以kg……（4分）（2）帶電油滴進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其軌跡如圖所示，設(shè)其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R、運(yùn)動(dòng)周期為T、油滴在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，根據(jù)牛頓第二定律：

所以 m

所以 s設(shè)帶電油滴從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，由于油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，所以，帶電油滴在