湖南省长沙市长征学校2022年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市长征学校2022年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.（单选）人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖部分先着地．这是为了A．减小冲量B．使动量的增量变得更小C．增长和地面的冲击时间，从而减小冲力D．增大人对地的压强，起到安全作用参考答案：解：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（F﹣mg）t=△mv；而脚尖着地可以增加人着地的时间，可以减小动量的变化率，故减小受到地面的冲击力；故选：C．2.如图所示，光滑的圆弧轨道与倾角为θ=37°的斜面相切于B点，在圆弧轨道的最低点C放一质量为m的物块乙，圆弧轨道的半径为R，质量为2m的物块甲在斜面上A点由静止释放，物块甲与斜面的动摩擦因数为μ=，AB间距离为3R，甲、乙碰撞后，乙恰好能到达圆弧轨道的最高点D点，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物块甲与物块乙相碰前的速度；（2）物块甲和乙碰撞后的一瞬间，它们对圆弧轨道最低点C的压力之和；（3）物块乙从D点抛出后，落到斜面上所用的时间，并分析能否垂直打在斜面上．参考答案：考点：动量守恒定律；动能定理．.专题：动量定理应用专题．分析：（1）甲从A到B过程，应用动能定理可以求出甲的速度．（2）碰撞过程动量守恒，碰撞后物体做圆周运动，应用动量守恒定律与牛顿第二定律求出压力．（3）物体离开圆轨道后做平抛运动，应用平抛运动规律分析判断物体能否垂直打在斜面上．解答：解：（1）BC间的高度差：h=R﹣Rcosθ，解得：h=0.2R，物块甲从A到B，根据动能定理有：2mgsinθ?3R+2mgh﹣μ?2mgcosθ?3R=?2mv2，解得：v=4；（2）甲与乙在C点发生碰撞，动量守恒，设碰撞后甲的速度为v1，乙的速度为v2，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：2mv=2mv1+mv2，设乙在D点的速度为v3，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v3=，乙从C到D机械能守恒，由机械能守恒定律得：﹣mg?2R=mv32﹣mv22，解得：v2=，v1=；碰撞后的一瞬间，甲对轨道最低点的压力：F1﹣2mg=2m，F1=2.9mg，乙对轨道最低点的压力：F2﹣mg=m，F2=6mg，它们对轨道最低点的压力之和：F=F1+F2=8.9mg；（3）物块乙从D点抛出做平抛运动，设平抛运动的时间为t，则x=v3t，y=gt2，在△BEF中：tanθ=解得：2gt2+3t﹣9R=0，解得：t=，物块乙刚落到斜面上时，vy=gt=，设速度与竖直方向的夹角为αtanα===≠tan37°=，因此物块乙不能垂直打在斜面上；答：（1）物块甲与物块乙相碰前的速度为4；（2）物块甲和乙碰撞后的一瞬间，它们对圆弧轨道最低点C的压力之和为8.9mg；（3）不能垂直打在斜面上．点评：本题考查了求速度、压力、判断物体能否垂直打在斜面上等问题，本题运动过程复杂，难度较大，分析清楚物体的运动过程是正确解题的前提与关键，应用动能定理、动量守恒定律、平抛运动规律即可正确解题．3.等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场。另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场．关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是A．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B．开始进入磁场时感应电流最大C．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向D．开始穿出磁场时感应电流最大

参考答案：BC4.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量Ｍ=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m=10kg的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为：（g=10m/s2）A．25m/s2

B．5m/s2

C．10m/s2

D．15m/s2参考答案：B5.（单选）如图所示，O点为均匀带正电的导体棒AB的中点，P点为AO的中点，a、b两点分别处在P、O两点的正上方。若将某一带正电的试探电荷分别放在a、b两点，则

A、试探电荷在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力B、试探电荷在a点受到的电场力等于在b点受到的电场力C、试探电荷在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力D、不能确定参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；

b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度……；

c．做出W—v图象；

d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。

①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

。

②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

。（填写选项前的序号）

A．小车每次都应从静止开始释放

B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力

C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v

D．必须测量出小车的质量参考答案：7.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：8.如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)参考答案：20N,16.7N9.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：10.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：11.（6分）如图所示，电容器C1＝6，C2＝3，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，电压U=18V，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB＝______________；当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了______________库仑。参考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)12.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：解析：由波尔假设可得hc/λ=E2-E1,释放的光子的波长为λ=.13.

（3分）原子弹是利用

反应而获得巨大核能，氢弹是利用

反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的

标志．参考答案：答案：核裂变

核聚变

辐射警示（每空1分，共3分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B，长为=0.5m，在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C，三者的质量都为m，C与A、B间的动摩擦因数都为μ。现在A以速度ν0=6m/s向右运动并与B相碰，撞击时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而C可以在A、B上滑动，问：如果μ=0.5，则C会不会掉下地面？参考答案：（1）A与B碰后，速度为v1，由动量守恒定律有mvo=2mv1

…①A、B、C的共同速度为v2,由动量守恒定律有mvo=3mv2

…②A、B、C达到共同速度时，C在AB上滑过的距离为S，由能量守恒定律有μmgS=×2mv12－×3mv22

…③

由①、②、③得S=0.6m＜1m

小铁块C不会掉在地面上17.如图（甲）所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中大小截面积分别为S1＝2cm2、S2＝1cm2，粗细管内水银长度分别为h1＝h2＝2cm，封闭气体长度为L＝22cm。大气压强为p0＝76cmHg，气体初始温度为57℃。求：（1）若缓慢升高气体温度，升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内；（2）若温度升高至492K，液柱下端离开玻璃管底部的距离；（3）在图（乙）中作出全过程的p-V图像。参考答案：（1）由于水银总体积保持不变设水银全部进入细管水银长度为x （1分）P1＝p0＋ρg(h1+h2)＝80cmHgP2＝p0＋ρgx＝82cmHg （1分）从状态1到状态2由理想气体状态方程＝