2022年湖南省永州市清塘镇中学高三物理期末试题含解析

2022年湖南省永州市清塘镇中学高三物理期末试题含解析一、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）一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，电场强度E的大小与位移x的关系如右图所示。下列图象中合理的是（

）参考答案：【知识点】电势能；电场强度．I1I2【答案解析】B解析：粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场强度越越小，故粒子做加速度减小的加速运动A、根据U=Ed，，因为电场强度越越小，故电势降低的越越慢，应该是曲线，故A错误；B、A、Ek-x图象上某点的切线的斜率表示电场力，电场强度越越弱，F=Eq，电场力越越弱，斜率越越小，故B正确；C、速度随着位移均匀增加，而相同位移所用的时间逐渐减小（加速运动），故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故C错误；D、粒子做加速度减小的加速运动，，故加速度的图像用过是E-x图像相同，故D错误；故选B【思路点拨】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动；根据图象含义，得出电场力的变化情况；然后结合加速度的含义判断加速度随着位移的变化情况．2.我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h.交通部门提供下列资料：资料一：驾驶员的反应时间：0.3~0.6s资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数

路面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.6~0.7湿沥青0.32~0.4根据以上资料，通过计算判断汽车行驶在高速公路上的安全距离最接近（

）A．100m

B．200m

C．300m

D．400m参考答案：B3.如图所示，在两个等量异种电荷M、N的连线上有A、B两点，已知MA＝NB，MA＜NA.下列关于A、B两点电场强度和电势的比较，正确的是()A.EA>EB，φA>φBB.EA<EB，φA>φBC.EA>EB，φA<φBD.EA<EB，φA<φB参考答案：A4.如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮。A静止在倾角为20°的斜面上，B被悬挂着。已知质量mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由20°缓慢增大到50°，但物体仍保持静止，那么下列说法正确的是（

）A．绳子的张力将增大

B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力将先减小后增大D．滑轮受到的绳的作用力不变参考答案：BC5.将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态。在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t图象如乙图所示。则A．2.5s前小车做变加速运动

B．2.5s后小车做变加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变

D．2.5s后小车所受摩擦力不变参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在飞轮制造中有一个定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确定位于轮轴上．如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M、半径为R的金属大飞轮．用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记A总是停在图示位置．根据以上情况，工人在轮缘边上的某点E处，焊上质量为m的少量金属（不计焊锡质量）后，再用力推动飞轮，当观察到

的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．请在图上标出E的位置；为使飞轮的重心回到轴心上，还可以采用其他的方法，如可以在轮缘边上某处Q点，钻下质量为m/的少量金属．则钻下的质量m/=

，并在图上标出Q点的位置．参考答案：

答案：A最终可以停留在任何位置

m

7.模拟兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图K26－9所示安装；图K26－9③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图K26－10所示．图K26－10请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果取三位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s；(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2；(3)该电动小车的额定功率为__________W.参考答案：(1)1.880(1.881给分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)8.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）9.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m10.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：11.如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上。质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP，则碰撞前A球的速度v0=__________________参考答案：212.（4分）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。参考答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。13.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）1.12三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离。由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________，其大小为a＝________m/s2。与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效数字)参考答案：1.931.1915.（6分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是

mm。

参考答案：

答案：13.55mm；

0.680mm（0.679mm或0.681mm）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为。有一个质量分布均匀、长为条状滑块，下端距A为，将它由静止释放，当滑块下端运动到A下面距A为时滑块运动的速度达到最大。（1）求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数；（2）将滑块下端移到与A点重合处，并以初速度释放，要使滑块能完全通过B点，试求的最小值参考答案：【知识点】动能定理.E2【答案解析】（1）（2）解析：：（1）当整体所受合外力零时，整块速度最大，设整体质量为m，则

得

（2）物块全部滑上AB部分后，小方块间无弹力作用，取最上面一小块为研究对象，设其质量为m0，运动到B点时速度正好减到0，根据动能定理

得【思路点拨】（1）当整体所受合外力零时，整块速度最大）物块全部滑上AB部分后，小方块间无弹力作用，取最上面一小块为研究对象，设其质量为m0，运动到B点时速度正好减到0，根据动能定理可求。17.（16）设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。求该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量，才能返回轨道舱？已知：返回过程中需克服火星引力做功，返回舱与人的总质量为m，火星表面重力加速度为g，火星半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r；不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响。参考答案：解析：物体m在火星表面附近

得

①

…………3分

设轨道舱的质量为m0，速度大小为v。则

②

…………3分

联立①、②解得返回舱与轨道舱对接时，具有动能为

③

…………1分

返回舱返回过程克服引力做功

④

…………1分

返回舱返回时至少需要能量

E=EK+W

⑤

…………4分

将③④代入⑤解得

…………4分18.如图所示，导热性能良好的气缸A和B竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸内各有一个活塞，质量分别为mA=3m和mB=m，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位的高度均为h．若在两个活塞上同时分别放一质量为2m的物块，保持温度不变，系统再次达到平衡后，给气体缓缓加热，使气体的温度由T0缓慢上升到T（气体状态变化过程中，物块及活塞没碰到气缸顶部）．求（1）两个活塞的横截面积之比SA：SB（2）在加热气体的过程中，气体对活塞所做的功．参考答案：【考点】：理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】：（1）开始时两缸内的气压相等，从而可得出两活塞的面积关系，（2）两活塞上同时各加一质量为m的物块后，就打破了原有的平衡，面积小的活塞会下沉，直至面积小的活塞移到底部，再确定左侧气体的状态参量，整个过程是等温变化，由气体的状态方程可得出左缸气体的高度．加热的过程中气体的压强不变，温度升高，由气态方程求出末状态的体积，最后由W=FS即可求出功．：解：（1）设左、右活塞的面积分别为A′和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：由此得到：A′=3A（2）在两个活塞上各加一质量为2m的物块后，右活塞B降至气缸底部，所有气体都在左气缸中．在初态：气体的压强为，体积为V1=A?h