2022年湖南省永州市水口桥中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年湖南省永州市水口桥中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m高处由静止自由滑下，以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底h1高处时，运动员的动能和势能恰好相等，到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡，当上滑到距离坡底h2处时，运动员的动能和势能再次相等，最后上滑的最大高度为4m，全程运动员通过的水平距离为20m，不计经过坡底时的机械能损失．在此过程中，下列说法正确的是()A.h1<4m，h2>2mB.滑雪板与雪面的动摩擦因数为0.2C.滑雪运动员到达右侧最高处后可能不再返回D.滑雪运动员从右侧返回再次冲上左侧斜坡的高度为2m参考答案：AB2.为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则（

）A.变轨过程中必须向运动的反方向喷气B.变轨后比变轨前相比，飞船的动能和机械能均增大C.可以确定该星球的质量D.可以确定该星球的密度参考答案：D3.（单选）一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如图所示，则（） A．前15s内汽车的位移为300m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动参考答案：B4.2016年我国航天领域喜事连连，8月16日全球首颗量子科学实验卫星“墨子”号发射成功，“墨子”号最终在距地面高度为500千米的圆形轨道上运行．10月19日，神舟十一号飞船与天宫二号空间站自动交会对接成功，并在距地面高度为393千米的圆形轨道上运行．则以下说法正确的是（）A．“墨子”号卫星的运行速度比天宫二号大B．“墨子”号卫星的运行周期比天宫二号小C．“墨子”号卫星的向心加速度比天宫二号小D．“墨子”号卫星和天宫二号的运行速度都可能大于7.9km/s参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力提供向心力=，解出周期和向心加速度与轨道半径的关系，根据轨道半径的大小进行讨论．【解答】解：根据万有引力提供向心力，得：，，ω=，A、由可知，半径比较大的“墨子号”运行线速度比天宫二号线速度小．故A错误；B、由可知，“墨子号”轨道半径较大，周期较大，所以“墨子”号卫星的运行周期比天宫二号大，故B错误；C、由可知，“墨子号”轨道半径较大，向心加速度较小，“墨子号”运行向心加速度比天宫二号向心加速度小．故C正确．D、7.9km/s是最大的运行速度，“墨子”号卫星和天宫二号的运行速度都小于7.9km/s，故D错误；故选：C5.如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是

A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大

B．滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短

C．滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等

D．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等

参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

7.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．8.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.3379.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS10.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。11.如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为1N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案：考点：库仑定律．分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ变小，故T′变大；故答案为：1，变大．点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难．12.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可13.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系.因为一般的长木板摩擦较大，学习小组决定用气垫导轨代替长木板，对气垫导轨进行改造，做成斜面，这样摩擦可以忽略不计，装置模型简化如图所示.实验室提供器材如下：A.气垫导轨（已知长度为）；B.质量为的滑块（内部为空的，可以放砝码，可视为质点）；C.质量为的砝码若干个；

D.各种薄厚不等的方木板多个（垫气垫导轨备用）；E.米尺；

F.秒表.实验过程：第一步，保持斜面倾角不变，探究加速度与质量的关系.（1）实验中，通过向滑块内放入砝码改变滑块质量，只要测出由斜面顶端滑至底端所用的时间，就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度（

）A.

B.

C.

D.

（2）某同学记录的实验数据如下表所示，根据这些信息，判断以下结论正确的是（

）A.在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其加速度改变较大B.经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系C.经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比D.在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其下滑的时间不会改变第二步，保持物体质量不变，探究加速度与倾角的关系.实验中通过改变方木块垫放位置调整气垫导轨的倾角.由于没有量角器，因此通过测量气垫导轨顶端到水平面的高度，求出倾角的正弦值.某同学记录了高度和加速度的对应值如表格所示.（3）请根据表中所给的数据，在图中的坐标系上通过描点绘出图象.（4）根据所绘出的图象，求出当地的重力加速度g=

m/s2.(结果保留三位有效数字)

参考答案：

【知识点】探究牛顿第二定律中各物理量相互关系的实验（变形）。C4【答案解析】（1）C；由可很快选择C答案。（2）BD；它是光滑斜面，其加速度表达式为：由此式可知与物体质量无关，B答案正确；A、C错；因为加速度和斜面的长度没有变，其运动时间也不变，D正确；从而本题选择BD答案。（3）略；由表格作图连线，图略（4）由9.73—9.81之间均可.，看斜率求解出此值。【思路点拨】本题要正确分析物体在光滑斜面上所受的力，再利用牛顿第二定律列出加速度表达式，由题目中给定的条件求解相应的问题，做本题时要读懂题意，分析清楚各项要求的问题，在作图时，要让大多数点通过直线，这样误差就要小一些，要会从，，分析所要求的问题。15.利用图（a）实验可粗略测量人吹气对小球的作用力F。两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管距地面高度h，小球质量m，开始时的静止位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出

关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率k．重力加速度为g。（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=______．

（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力为恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=______．参考答案：【知识点】动能定理；平抛运动．D2E2【答案解析】l

解析：：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：

l=v0t，h=gt2

解得：v0=l

（2）根据动能定理可得：Fx=mv02故：Fx=mv02=又：=k故：F=【思路点拨】棉球从B端飞出做平抛运动，可以根据平抛运动的基本公式解出速度v0；

根据动能定理结合图象斜率可得F大小．该题考查了平抛运动的基本规律，要求同学们学会熟练运用动能定理解题，比较简洁、方便，本题难度不大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，将质量m＝0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角q＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。（取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2）。

参考答案：解析：令Fsin53°＝mg，F＝1.25N，当F＜1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿第二定律Fcosq－mFN＝ma，FN＋Fsinq＝mg，解得F＝1N，当F＞1.25N时，杆对环的弹力向下，由牛顿第二定律Fcosq－mFN＝ma，Fsinq＝mg＋FN，解得F＝9N。17.（8分）真空中有A、B两个带电小球相距L=2.0m，其质量分别为