湖南省益阳市湖莲坪中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省益阳市湖莲坪中学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.（单选）如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量mB=2mA，规定向右为正向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰后A球的动量增量为－4kg·m/s.则A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10参考答案：A2.（多选）洗车档的内、外地面均水平，门口的斜坡倾角为θ。质量为m的Jeep洗完车出来，空挡滑行经历了如图所示的三个位置。忽略车轮的滚动摩擦，下列说法正确的是A．在三个位置Jeep都正在做加速运动

B．在乙位置Jeep正在做匀速运动C．在甲位置Jeep受到的合力等于mgsinθ

D．在丙位置Jeep的加速度小于gsinθ参考答案：BD3.某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛，t＝0是其向上起跳瞬间，其速度与时间关系图象如图所示，则A．t1时刻开始进入水面B．t2时刻开始进入水面C．t3时刻已浮出水面D．0～t2时间内，运动员处于失重状态参考答案：BD4.（多选题）如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是（）A．小球落地点离O点的水平距离为RB．小球落地点时的动能为C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零D．若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R参考答案：BD【考点】向心力；平抛运动；动能定理的应用．【分析】小球恰能通过圆弧最高点P，重力恰好提供向心力，可先求出过最高点的速度，小球离开最高点后做平抛运动，可由动能定理求解落地速度，将半圆弧轨道上部的圆弧截去，同样可以用动能定理求解．【解答】解：A、小球恰好通过最高点，重力恰好提供向心力mg=m解得v=小球离开最高点后做平抛运动2R=gt2x=vt解得x=2R因而A错误；B、小球平抛过程mg（2R）=Ek2﹣mv2解得Ek2=mgR因而B正确；C、小球恰好通过最高点，重力恰好提供向心力，故C错误；D、不计一切阻力，最高点速度为零﹣mg（R+h）=0﹣Ek2解得h=1.5R因而D正确；故选BD．5.如图所示，在光滑的水平面上，质量为ml的木块A和质量为m2的木块B用轻弹簧相连，在恒力F作用下以加速度一起匀加速运动。某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则

（

）

A．al=a2=0

B．a1=a,a2=0

C．al=a，a2=D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后的质子H轰击静止的X，生成两个He。上述核反应方程中的X核的质子数为___________，中子数为____________。参考答案：3

47.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=

m/s．（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=

J，动能减少量△Ek=

J．（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep

△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是

．参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能．故答案为：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．8.某单摆的摆长为L、摆球质量为m，摆角为θ时单摆做简谐振动的周期为T，摆动时最大动能为Ek。当将摆球质量变成2m，摆动时摆角为θ，则单摆的最大动能变为____________Ek；当将摆球质量变成2m，将摆长变为2L，摆角变为θ/2时，单摆的周期为____________T。参考答案：2

9.如图所示,圆柱绕中心轴顺时针转动,穿过打点计时器的纸带缠绕在圆柱边缘,不计纸带的厚度,圆柱的半径为r=0.05m，打点计时器的打点周期T为0.02秒，圆柱匀速转动时打点计时器持续打点，圆柱转动一段时间后停止转动,取下纸带后发现纸带上的点迹如图，刻度尺测得OE两点间的距离x，（1）用已知量和测得量写出圆柱转动的角速度表达式

；根据以上数据求得其值为

（2）这种研究问题的思想方法是

参考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲为直10.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）11.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________A．Ep增大、Ek减小、En减小

B．Ep减小、Ek增大、En减小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep减小、Ek增大、En不变参考答案：B12.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：13.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为____________，小方块停止时下端与A的距离是____________。参考答案：；3L三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验室中有一量程不准确的电压表V1，某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程Um设计了图甲所示的电路。所用器材有：量程不准的电压表V1，量程标称为0?15V，内阻r1=20.0kΩ；标准电压表V2，量程0?3V，内阻r2=2.5kΩ；标准电阻R2，阻值13.0kΩ；滑动变阻器R1，总电阻为200.0Ω；电源电动势E=20.0V，内阻不计；开关S，导线若干。根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程，请你回答：①A同学闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V1满偏，读出此时电压表V2的示数为U2,计算出V1的量程表达式为Um=_________②B同学测量时，V1并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V1的示数U1=_______V，V2的示数U2=_______V；由读出的数据计算出Um=_______V。(计算结果保留3位有效数字）参考答案：①Um＝(或=6.2)②10.0V1.78V（1.77～1.80）11.2V15.（4分）用如实图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是(填字母代号)(

)．A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度参考答案：ABCF四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系xOy平面，存在竖直向上的匀强电场，电场强度的大小为E.一根不可伸长的细绳一端固定在工轴上的Q点，另一端位于O点.y轴上固定一光滑绝缘细杆(细杆下端刚好在坐标轴原点O处），将一套在细杆上质量为W、电荷量为+q(qE<mg)的小球，从离细杆下端^高处的P点由静止释放，小球到达?点立即被固定在绳端并随绳一起绕Q点在竖直平面内做圆周运动，且恰能通过圆周最高点，不考虑小球在O处与绳端接触过程中速度的变化.求：(1)小球第一次到达O点时的速度大小.(2)坐标原点O与Q点间的距离.

参考答案：17.如图所示,在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点.匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大.现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零.(1)求匀强电场的电场强度E的大小;(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？参考答案：(1)对小球由A到B的过程，由动能定理得0=mgL-qEL,所以(2)小球由C点释放后，将做匀加速直线运动，到B点时的速度为vB.小球做匀加速直线运动的加速度为a18.如图（a）所示，相距d=20m的波源，在t=0时同时开始振动，波源A只振动了半个周期，其振动图象如图(b)所示，波源连续振动，其振动图象如图(c)所示，两列简谐横波的传播速度都为v=1.0m/s，求(1)0-22s内，波源A右侧1m处的质点C经过的路程；(2)0-16s内，从波源A发出的半个波传播过程中遇到波峰的个数参考答案：(1)128m；(2)6【分析】(1)先求出距A点1米处的质点在先经过左边的A波路程，再求出B波22秒传播的距离，从而求出B波在距A点1米处的质点振动