湖南省娄底市柘枯中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省娄底市柘枯中学2022年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（多选）一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它一水平恒力，则下列说法正确的A．施加水平恒力以后，可以做匀加速直线运动B．施加水平恒力以后，可以做匀变速曲线运动C．施加水平恒力以后，可以做匀速圆周运动Ks5uD．施加水平恒力以后，质点立即有加速度，速度也立即变化参考答案：AB2.下列说法正确的是A．位移、路程、质量、速率、速度、平均速度、加速度都是矢量B．路程、速率和质量都是标量，位移、速度、平均速度、加速度都是矢量C．建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置参考答案：BCD3.（多选题）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光．则（）A．t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B．交流发电机的转速为50r/sC．变压器原线圈中电流表示数为1AD．灯泡的额定电压为220V参考答案：BC【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；变压器的构造和原理．【分析】由图2可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值．【解答】解：A、由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故A错误；B、由图可知，交流电的周期为0.02s，则转速为：n==50r/s，故B正确；C、原线圈输入电压为有效值为22V，则副线圈的电压为22×10=220V；由P=UI可知，副线圈电流I2===0.1A，则由=求得I1=1A；故C正确；D、灯泡正常发光，故额定电压为220V，故D错误；故选：BC．4.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v－t图像分别如图中的a和b所示.在t1时刻(

)A．它们的运动方向相同

B．它们的运动方向相反C．他们的加速度方向相同

D．他们的加速度方向相反参考答案：AD5.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处，已知该星球的半径与地球半径之比为，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为，空气阻力不计。则

（

）

A．

B．

C．

D．

参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.水平面上质量为m的滑块A以速度v碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后AB的速度方向相同，它们的总动量为

▲

；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为

▲

．参考答案：（2）mv

v–

7.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

508.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.9.如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，则：①在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=？②此过程中气体内能

（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将

(填“吸热”或者“放热”).参考答案：①气缸内气体的压强不变，由盖?吕萨克定律可知：

（2分）h2=7.9cm

（1分）②减小（1分），放热（1分）10.（6分）核能是一种高效的能源。①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是

。②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了

射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了

射线的辐射。参考答案：混凝土、β、γ11.一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：（m），则物体的初速度为

，物体的加速度为

。参考答案：

答案：24

-1212.两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为

.参考答案：13.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：(1)弹簧的劲度系数

。(2)弹簧的弹力为5N时，弹簧的长度为

。(3)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数p，两位同学分别设计了如图所示甲、乙的实验方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更合理。②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a示数为6.0N，b示数为11.0N，c示数为4.0N，则A、B间的动摩擦因数为

。参考答案：200N/m

12.5

7.5（1）（6分）①甲；②0.30（每空3分）15.用如图所示的装置探究加速度与合外力和质量的关系，现有如下一些操作：①在实验中，要进行“平衡摩擦力”的操作，下列关于“平衡摩擦力”的说法正确的是

A.平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力B.平衡摩擦力的目的是为了使小车受到绳子的拉力等于所挂砂桶的总重力C.平衡摩擦力时，绳子上不挂砂桶，也不挂纸带，只通过改变斜面的倾角，使小车在斜面上能匀速下滑D.平衡摩擦力时，不改斜面的倾角，绳子挂上质量适当的砂桶，使小车在斜面上能匀速下滑②选择适当的小车和砝码的总质量、砂和砂桶的总质量，让小车由靠近打点计时器位置无初速释放，得到如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率50Hz，则小车的加速度a=

m/s2(结果保留2位有效数字)。③保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，重复上述实验操作，得到对应的加速度，这是为了探究“

不变，加速度与

的关系”。参考答案：①A；②a=0.40m/③合外力、小车和砝码的总质量；本题主要考查探究加速度与力、质量关系；(2)本题主要考查闭合电路欧姆定律；①平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力，故选项A正确；②由图读得由解得a=0.40m/③本实验中，砂和砂桶的总重力等于小车合外力，故保持砂和砂桶的总质量不变是为了探究合外力不变，加速度与质量关系；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某研究性学习小组为了测量木头与铁板间动摩擦因数，利用如图所示的装置将一铁板静置于水平地面上，其中水平段AB长L1=1.0m，倾斜段CD长L2=0.5m，与水平面夹角θ=530，BC是一小段圆弧，物体经过BC段速度大小不变。现将一小木块（可视为质点）从斜面上的P点由静止开始释放，木块滑到水平面上Q点处停止运动。已知P点距水平面高h=0.2m，B、Q间距x=0.85m，(取重力加速度g=10m/s2，sin530=0.8)

求：(1)动摩擦因数μ；(2)若某同学在A点以v0=2.5m/s的初速度将木块推出，试通过计算说明木块能否经过P点？若不能，则请求出木块从A点出发运动到最高点所需时间t。参考答案：（1）方法一：木块从P运动到Q过程分析，由功能关系得：

3分代入数据得：

2分方法二：P到C过程分析：

1分

1分B到Q过程分析：

1分

1分根据题意，联立方程求解，得：

1分（2）根据功能关系，E=3.125-4.15

E<0

故不能达到P点

2分A到B过程分析：

1分

1分代入数据得：s（舍去）

s

1分

1分解得：m/s

1分B到最高点过程分析：

1分

1分解得：s

1分所以，s

1分17.在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场．一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m＝2×10－10kg，带电荷量q＝＋5×10－6C，不计重力，磁感应强度B＝1T，粒子运动速度v0＝5×103m/s，圆形区域半径r＝0.2m，求粒子第一次回到P点所需时间．(结果用π表示)

参考答案：解析：由洛伦兹力提供向心力：由qv0B＝m求得R＝0.2m＝r

………………轨迹如图所示T＝＝8π×10－5s

运动时间为t＝2T＝16π×10－5s.

………18.低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v－t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2，请根据此图象估算：（1）起跳后2s内运动员（包括其随身携带的全部装备）所受平均阻力的大小。（2）运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中，若不计伞的质量及