湖南省岳阳市新华中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖南省岳阳市新华中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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1.一质点从0时刻开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图象如图所示，则该质点（

）A、t=1s时离原点最远B、t=2s时离原点最远C、t=3s时回到原点D、t=4s时回到原点，路程为10m参考答案：BD2.如图所示s—t图象和v—t图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是：（

） A．图线1表示物体做曲线运动 B．s—t图象中t1时刻v1＞v2 C．v—t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度 D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动参考答案：BC3.一质点做简谐运动的图象如图8所示，下列说法正确的是

A．质点运动频率是4Hz

B．在10要内质点经过的路程是20cm

C．第4末质点的速度是零

D．在t=1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同

参考答案：B略4.(多选)如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M＞m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是：

（

（A）地面对人的摩擦力减小。（B）地面对人的摩擦力增大。（C）人对地面的压力增大。（D）人对地面的压力减小。参考答案：BC5.（多选题）如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是（）A．弹簧处于拉伸状态 B．弹簧处于压缩状态C．弹簧的弹力大小为mg D．弹簧的弹力大小为mg参考答案：AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】分析其中一个小球的受力情况，由平衡条件判断弹力的方向，从而分析弹簧的状态．由平衡条件求得弹力的大小．【解答】解：AB、以左侧小球为研究对象．假如弹簧处于压缩状态，弹簧对该球的弹力方向水平向左，小球还受到竖直向下的重力和棒的弹力，棒的弹簧垂直于棒，根据平行四边形定则可知，这三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题矛盾，所以弹簧一定处于拉伸状态．故A正确，B错误．CD、根据平衡条件得：Fcos37°=mgsin37°，则得弹簧的弹力大小F=mg，故C正确，D错误．故选：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s7.黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则此黑洞的平均密度为

参考答案：8.自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是“级联衰变”．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是＿＿＿衰变，从到共发生＿＿＿次α衰变．参考答案：β（2分）

69.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，10.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。11.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。12.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变13.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值．(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图C(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.“体育彩票中奖概率为，说明每买1000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平面直角坐标系xOy第一象限存在匀强电场，电场与x轴夹角为60°，在边长为L的正三角形PQR范围内存在匀强磁场，PR与y轴重合，Q点在x轴上，磁感应强度为B，方向垂直坐标平面向里．一束包含各种速率带正电的粒子，由Q点沿x轴正方向射入磁场，粒子质量为m，电荷量为q，重力不计．（1）判断由磁场PQ边界射出的粒子，能否进入第一象限的电场？（2）若某一速率的粒子离开磁场后，恰好垂直电场方向进入第一象限，求该粒子的初速度大小和进入第一象限位置的纵坐标；（3）若问题（2）中的粒子离开第一象限时，速度方向与x轴夹角为30°，求该粒子经过x轴的坐标值．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：（1）描出某一条由PQ边界出场的运动轨迹，由几何关系可知粒子射出磁场速度与PQ的夹角为30°，与x轴间夹角为60°，所以一定能够进入第一象限．（2）粒子垂直电场进入第一象限，画出运动轨迹．由几何关系得半径和坐标，由牛顿运动定律解速度；（3）由几何关系可知OD长度和DS长度，再根据平抛运动的规律和几何知识得粒子经过x轴的坐标值．：解：（1）画出某一条由PQ边界射出磁场的粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知粒子射出磁场时速度与PQ的夹角为30°，与x轴间夹角为60°，所以一定能够进入第一象限．（2）若粒子垂直电场进入第一象限，则轨迹如图所示．由几何关系可知半径转过的圆心角为30°，半径r=2OQ=L

由洛伦兹力提供向心力得：qv0B=可得v0=离开磁场时纵坐标：y=r﹣rcos30°=（﹣）L

（3）粒子在电场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知OD长度x1=ytan30°=（1﹣）L

DS长度y1=2x1=（2﹣）L设DO1长度为y2，在△DO1F中O1F长度为y2，由平抛运动中某时刻速度方向角α与位移方向角β关系：tanα=2tanβ有×2=tan60°得y2=2（2﹣）L

则DF的长度x2=2y2=4（2﹣）L

所以F点的坐标为x=x1+x2=9（1﹣）L答：（1）由磁场PQ边界射出的粒子，能进入第一象限的电场；（2）若某一速率的粒子离开磁场后，恰好垂直电场方向进入第一象限，该粒子的初速度大小是，进入第一象限位置的纵坐标是（﹣）L；（3）若问题（2）中的粒子离开第一象限时，速度方向与x轴夹角为30°，该粒子经过x轴的坐标值是9（1﹣）L17.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经20s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行。已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2,停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2。(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的。(2)因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车？因不停车通过可以节约多少时间？参考答案：解析(10分)(1)根据题意，设司机匀速运动位移为s1；减速运动时间为t2,位移为s2。(m)(s)(m)所以司机在离收费站窗口100+400=500m处发现收费站的。(2)根据题意轿车应在收费窗口前9m处速度减为6m/s；设车减速位移为由得，(m)所以，轿车应离收费窗口91+9=100(m)处开始刹车。设停车收费后加速时间为t3,位移为s3，则有(m)若停车收费经过窗口前100米到窗口后200米有总时间为10+30+20=60(s)若不停车收费也是窗口前100米开始刹车，时间为(s)窗口前匀速时间(s)窗口后加速到20m/s所用时间为，(s)加速运动位移由得(m)窗口后还有18米匀速则(s)若不停车经过窗口前100米到窗口后200米有总时间为7+1.5+14+0.9=23.4(s)所以不停车通过可以节约时间为36.6秒。18.（12分）如图所示，用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的滚轮下，工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N，在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s，g取10m/s2。

（1