2022年湖南省郴州市嘉禾县城关中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省郴州市嘉禾县城关中学高三物理上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）下列叙述中，正确的是A．物体温度越高，内能增加，每个分子的动能也越大B．布朗运动就是液体分子的运动

C．空气容易被压缩说明分子间存在分子力D．热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体参考答案：D2.下列四幅图的有关说法中正确的是（）A．①一群处于第三激发态的H原子向低能级跃迁只能释放出两种不同频率的光子B．②光电子的最大初动能与光的强度相关C．③水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理D．④发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围参考答案：CD3.(单选)自由下落的物体，某物理量x随时间的变化关系图线如图所示。该物理量x可能是(

).A．速度 B．动能

C．加速度 D．机械能参考答案：A4.某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法错误的是A．A点的电场强度小于B点的电场强度B．A点的电势高于B点的电势C．将负电荷从A点移到B点，电场力做正功D．将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零参考答案：C5.（多选题）如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有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.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ7.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：不做功；不变解析：轨道支持力与运动方向垂直，轨道对小球不做功，小球的线速度不变。8.在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为

。参考答案：

答案：：49.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=．（3）如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．则木块加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效数字）．参考答案：解：（1）电火花计时器应接在交流电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．（2）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，运用牛顿第二定律得：对木块：F﹣μMg=Ma对砝码盘和砝码：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s根据运动学公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案为：（1）交流；细线与长木板平行（2）（3）1.1210.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J11.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：12.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否13.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v= （1）关于这个平均速度，有如下讨论： A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度 B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度 C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

； （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量和对应的弹簧长度，画出一图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度）①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为

。（保留3位有效数字）②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)参考答案：①3.44

(3分)

②相同

(3分)

15.（5分）常用螺旋测微器的精度是0.01mm。右图中的螺旋测微器读数为5.620mm，请在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数。若另制作一个螺旋测微器，要求其精确度提高到0.005mm，而螺旋测微器的螺距仍保持0.5mm不变，可以采用的方法是

。参考答案：答案：把可动刻度原来的50等分的刻度变成100等分刻度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为的物体(可以看做质点)，静止地放在动摩擦因素为的水平地面上，物体的初始位置在A处，离A处2R的B处固定放置一竖直光滑半圆形轨道，轨道的半径为R，最低点与地面相切;空中有一固定长为木板DE，E与轨道最高点C的正下方水平距离为,竖直距离为，现给物体施加一水平方向、大小为F的恒力,运动一段距离R后撤去恒力F,假设物体能够达到B点，重力加速度为g,求：

（1）物体到达B点的速度大小？

（2）物体如能通过最高点C，则经过C点的最小速度大小为多少？物体要经过C点打到木板DE上，讨论F的取值范围？参考答案：（1）物体从A运动到B,由动能定理得：

①

(2分)

②

(1分)

③

(1分)由①②③，得

(2分)(2)当物体恰好经过C点时，有

④

(2分)

解得：

(2分)故物体经过C点的最小速度大小为（3）物体恰好经过C点时，从C飞出做平抛运动，有

⑤

(1分)

⑥

(1分)由④～⑦得：

(1分)当物体经过C点做平抛运动到达D点时，有：

⑧

(1分)

⑨物体从A到C的过程，由动能定理得:

⑩由⑧～⑩得：

(1分)所以要使物体经过C点打到DE上，则力F的取值范围为：

(1分)17.(17分)在绝缘水平面上，放一质量为m=2.0Χ10-3kg的带正电滑块A，所带电量为q=1.0Χ10-7C，在滑块A的左边处放置一个不带电、质量M=4.0Χ10-3kg的绝缘滑块B，B在左端接触（不连接）于固定在竖直墙壁的轻弹簧上，轻弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m，如图所示，在水平方向加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0Χ105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后结合在一起共同运动的速度为V=1m/s，两物体一起压缩弹簧至最短处（弹性限度内）时，弹簧的弹性势能E0=3.2Χ10-3J。设两滑块体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数为μ=0.50，摩擦不起电，碰撞不失电，g取10m/s2。求:（1）两滑块在碰撞前的瞬时，滑块A的速度；（2）滑块A起始运动位置与滑块B的距离λ；（3）B滑块被弹簧弹开后距竖起墙的最大距离Sm参考答案：解析：（1）设A与B碰撞前A的速度为V1，碰撞过程动量守恒，有：

mv1=(M+m)v

(2分)

代入数据解得：v1=3m/s(2分)（2）对A，从开始运动至碰撞B之前，根据动能定理，有：（2分）

代入数据解得：

（3）设弹簧被压缩至最短时的压缩量为S1，对AB整体，从碰后至弹簧压缩最短过程中，根据能量守恒定律有：

代入数据解得S1=0.02m(1分)

设弹簧第一次恢复到原长时，AB共同动能为EK，根据能量守恒定律有：…………①（2分）；

在弹簧把BA往右推出的过程中，由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和电场力之和，故至他们停止之前，两者没有分开（1分）

弹簧第一次将AB弹出至两者同时同处停止时，B距离竖直墙壁最远，设此时距离弹簧原长处为S2，根据动能定理，有：………②（2分）

①②联立并代入数据得S=0.03m

(1分)

故B离墙壁