2022年湖南省长沙市望岳中学高三物理期末试题含解析

2022年湖南省长沙市望岳中学高三物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为A．

B．1.5

C．

D．2参考答案：答案：C解析：如图，为光线在玻璃球内的光路图。A、C为折射点，B为反射点，作OD平行于入射光线，故，所以，玻璃的折射率。

2.（多选）如图A为静止于地球赤道上的物体、B为近地卫星、C为地球同步卫星，地球表面的重力加速度为，关于它们运行线速度、角速度、周期和加速度的比较正确的是（

）A．

B．C．

D．参考答案：CD3.（多选题）一质点沿轴运动，其位置随时间变化的规律为：，的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是（

）A．该质点的加速度大小为5m/s2

B．物体回到=0处时其速度大小为10m/sC．t=2s时刻该质点速度为零

D．0~3s内该质点的平均速度大小为5m/s

参考答案：BDA、根据得，质点的初速度为10m/s，加速度为-10m/s2，故A错误；BC、当x=0时，有，解得t=0（舍去），t=2s。则2s末的速度，即速度的大小为10m/s，故B正确，C错误；D、0～3s内该质点的位移，则平均速度，即平均速度的大小为5m/s，故D正确。故选BD。4.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态参考答案：C5.（单选）竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速率成正比，则整个运动过程中，加速度的变化是（）A．始终变小

B．始终变大C．先变大后变小

D．先变小后变大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴正（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是0.6m．参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：由质点带动法判断质点P此刻的振动方向．由图象读出振幅和波长，可以求出波的周期，根据时间△t=3s与时间的关系，求解Q通过的路程．：解：简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，由质点带动法知质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向．由图象知振幅A=5cm=0.05m，波长λ=4m，则波的周期T==s=1s．经过△t=3s，质点Q运动了3个周期，每个周期运动了4A的路程，所以共运动的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案为：正，0.6．7.质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t﹣4，则其加速度a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s（x的单位是m，t的单位是s）．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根据x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s．故本题答案为：4，2点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=．8.放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。参考答案：→+He

He+→Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。9.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD10.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=220011.质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动（图2），若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点时速度是14m/s，若再经过4s到达C点，则它到达C点时的速度是______m/s.参考答案：2612.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC13.如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。现用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为____

J；此时小球b速度的大小为

m/s。（设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。结果保留小数点后两位。取g=10m/s2）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“把电流表改装为电压表”的实验中，提供了以下实验器材：电源E：电动势约为3V待改装电流表A1：量程30mA，内阻约为200Ω电流表A2：量程300μA，内阻约为100Ω两个相同的电阻箱R和R′：0——9999.9Ω，额定电流0.1A电键S一个，单刀双掷开关K一个，导线若干为了较准确地测量待改装电流表A1的内阻，试用所给仪器设计测量电路，并在实物图上连线．②如果通过以上方法测得的电流表A1内阻为210Ω，现欲把它改装成量程为15V的电压表，则需要______联一个阻值为______Ω的电阻．③将需要的阻值在电阻箱上调节好，和电流表连接后与标准电压表进行核对，发现读数总比标准电压表略大，说明测量的电流表内阻比真实情况__________（填“偏大”或“偏小”）参考答案：①如图

②串

293Ω

③偏大①采用替代法测电阻，电路如图；②电流表改装成电压表，需要串联电阻；电表分压则需要串联的电阻；③读数大，说明通过电流表的电流大，则说明电流表电阻的测量值大于真实值。15.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16（a）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图16（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。设相邻计数点间的时间间隔为T部分实验步骤如下：A,测量完毕，关闭电源，取出纸带B,接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C,将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D,把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：

（用字母填写）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=

参考答案：DC,BA

（s6+s5+s4-s3-s2-s1）/9T2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在质量为m=1kg的重物上系着一条长30cm的细绳，细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ为0.75，另有一条细绳，在其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方，当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要开始滑动时，（g取10/ms2）试问：（1）角多大？（2）长为30cm的细绳的张力是多少：（3）圆环将要开始滑动时，重物G的质量是多少？参考答案：（2）如图所示选取坐标轴，根据物体m处于平衡状态，则有：17.（12分）如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动。已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内。磁感应强度大小为B，方向如图。当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，已知弹簧的弹力与形变量成正比，即F＝kx，k为弹簧的劲度系数）求：（1）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；（2）弹簧的劲度系数k；（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量。参考答案：解析：（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，由欧姆定律得

（3分）

（2）设O点到ab棒距离为x，设ab棒的有效长度

（2分）

（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

（2分）18.如图所示，ABC是半径R=m的光滑圆弧轨道，A点和圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ=37°，C端在圆弧轨道圆心O的正下方，现在某一位置水平抛出一个质量m=2kg的小滑块（可视为质点），并恰好从轨道的上端A点以速度vA=4m/s沿圆弧切线进入轨道，从轨道末端C点滑上了与它等高的足够长的木板，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，水平面光滑且右边有竖直的挡板P，挡板P与C间的距离足够远，设长木板与挡板P碰撞无机械能损失，长木板的质量M=1kg．（g取10m/s2），试求：（1）小物块的抛出点到O的竖直距离．（2）小物块经过圆弧轨道上A点的正下方B点时对轨道的压力的大小．（3）从小物块滑上长木板到长木板第三次与挡板P碰撞前小物块变速运动的时间和小物块距长木板左端的距离．参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由平抛运动规律可得出抛出点距O点的距离；（2）由机械能守恒定律可求得小球到达C点的速度，再由向心力公式可求得压力；（3）物体在木板上运动，由牛顿第二定律求得加速度，再分析两物体的运动过程，由运动学公式可分析小物体变速运动的时间及小物体距长木板左端的距离．解答：解：（1）由平抛运动规律可知，小球达到A点时的竖直分速度vy=vsin37°=4×0.6=2.4m/s；则由vy2=2gH可得：抛出点到A点的距离：H==0.288m；故抛出点到O点距离：H′=0.288+=0.488m；（2）由AC过程由机械能守恒定律可得：mg（R+Rcos37°）=mvC2﹣mvA2由牛顿第二定律可知：FN﹣mg=m；解