2022年湖南省娄底市涟源第六中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省娄底市涟源第六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.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法正确的是（

）A.波长为2mB.波速为6m/sC.t=1s时，x=1m处的质点处于波峰D.t=2s时，x=2m处的质点经过平衡位置参考答案：BD解：A、由图所示，波长λ=4m，故A错误；B、根据周期T＞0.5s可得，波的传播距离△x＜λ，由图可得△x=3m，故波速，故B正确；C、D、根据波向右传播可得：t=0时刻，x=1m处质点在波峰，x=2m处质点在平衡位置向上振动；故时，x=1m处质点位于波谷；t=2s=3T时，x=2m处质点在平衡位置向上振动；故C错误，D正确.故选BD.【点睛】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程.2.图中的平行直线是匀强电场的电场线（电场方向未画出），曲线是电子（重力不计）在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的电势能大于在b点的电势能C．电子在a点的动能大于在b点的动能D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度参考答案：

答案：AC3.如图所示，已知mA=2mB=3mc，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的速度逐渐增大时（

）A．物体A先滑动

B．B、C同时开始滑动C．物体C先滑动

D．物体B先滑动参考答案：D4.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是参考答案：B5.如图,圆孤轨道AB是在竖直平面内的1／4圆周，在B点，轨道的切线是水平的．一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小和刚滑过B点时的加速度大小分别为

（

）

A．0，g

B．g，g

C．2g，g

D．2g，2g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.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：7.)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

(填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3

降低8.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)9.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）

10.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4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=________。参考答案：＝。11.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。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。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=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)参考答案：0.5Kg

0.213.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

．时间t内木箱上升的高度为

．参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约lmm，金属丝的电阻率为5×10-3Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：

A．量程为0—0.6A，内阻约为2Ω的电流表

B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表

c．量程为0—6V，内阻约为4kΩ的电压表

D．量程为0—15V，内阻约为50kΩ的电压表

E．阻值为0—10Ω．额定电流为lA的滑动变阻器

F．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用

．(填写器材前的字母)

②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整．

③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零．为检测电压表的好坏，该同学拆下电压表．用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的

接线柱(填“正”或“负”)；如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查

．参考答案：①ACE②实验电路连接如图所示。③正连接电压表与金属丝的两根导线是否断路解析：由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω，电流表选择量程为0—0.6A电流表，电压表选择量程为0—6V的电压表；选择阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。15.在描绘电阻的伏安特性曲线的实验中，这个电阻的电阻值大约是10Ω，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：电压表V1（量程15V，内阻约为20kΩ）电压表V2（量程5V，内阻约为5kΩ）直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）电流表A1（量程350mA，内阻约为1Ω）电流表A2（量程150mA，内阻约为2Ω）滑动变阻器R1（阻值0~200Ω）滑动变阻器R2（阻值0~10Ω）（1）实验中电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材代号）（2）图1所示电路图中有两处错误，请指出：①

；②

，并画出正确的电路图。

图1

图2（3）.实验中得到的数据在坐标纸上描出曲线如图2所示。如果把这个电学元件直接接在一个电动势为2.0V、内阻为2.5Ω的电池两端，则电学元件两端的电压是

。参考答案：（1）V2

A1

R2

(2)①没有开关；②分压式电路接错了；正确电路图如图所示；（3）0.53V（0.51V-0.55V均可）（1）电源的电压是4.0V，所以电压表应该选V2,观察所给器材的规格，电阻约为10Ω，电流表应该用量程为350mA的A1，测量灯泡的伏安特性曲线，电流需要从0调起，所以应该滑动变阻器用分压式接法，所以用R2；（2）图中的错误是：①没有开关；②分压式电路接错了；（3）电学元件直接接在一个电动势为2.0V、内阻为2.5Ω的电池两端，作出电源的U-I图线如图：可得交点的纵坐标为元件的电压也是电源的路端电压，数值为0.53V（0.51V-0.55V均可）。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？参考答案：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：运动时间

（2分）从C点射出的速度为

（2分）

设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得

（2分）

，

由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为，方向竖直向下．

（1分）（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：

（2分）设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，

（2分）

17.如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度．现有一电荷量，质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点．取．试求：（1）带电体在圆形轨道C点的速度大小．（2）D点到B点的距离．（3）带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小．（4）带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能。参考答案：（1）设带电体通过C点时的速度为vC，依据牛顿第二定律：---------------------------------1分解得------------------------------1分（2）设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为，根据运动的分解有：------------------------------------1分-----------------------------2分联立解得-------------------------------1分（3）设带电体通过B点时的速度为vB，设轨道对带电体的支持力大小为，带电体在B点时，根据牛顿第二定律有--------1分带电体从B运动到C的过程中，依据动能定理：---------------------------2分联立解得-------------------------------------1分根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力--------------1分18.（11分）如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ为磁场的边界。质