湖南省衡阳市 衡山县白果中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省衡阳市衡山县白果中学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1.一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，设t1时刻振子不在平衡位置，经过一段时间到t2时刻，振子的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同.若t2-t1<T/2，则(

)A.t2时刻振子的加速度一定跟t1时刻大小相等、方向相反B.在(t1+t2)/2时刻，振子处在平衡位置C.从t1到t2时间内，振子的运动方向不变D.从t1到t2时间内，振子所受回复力的方向不变参考答案：答案：ABC

解析：弹簧振子在t1、t2两个不同时刻的振动图像如图，由图像可知t1、t2时刻的加速度大小相等、方向相反，A正确；且在(t1+t2)/2时刻，振子处于平衡位置，B正确；在t1、t2时刻.因曲线的走向相同，故振动速度方向相同，C正确；而t1、t2时刻位移大小相等，方向相反，故振子所受的回复力方向反向，D错。2.如图所示是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线。现将两电源分别与一滑动变阻器串联，电源1所在电路中电流为I1，路端电压为U1；电源2所在电路中电流为I2，路端电压为U2。则应有A．当I1＝I2时，两电源所接的外电阻相等B．当I1＝I2时，两电源的总功率相等C．当U1＝U2时，电源1的输出功率小于电源2的输出功率D．当U1＝U2时，电源1内电路消耗的电功率小于电源2内电路消耗的电功率参考答案：BCD3.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（

）（A）释放瞬间金属棒的加速度为g（B）电阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置（C）金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg（D）从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔl参考答案：ABC4.（多选）质量为1kg的小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2则（）A．小球下落过程中的最大势能为12.5JB．小球下落过程中的最大速度为5m/sC．第一次反弹的最大动能为4.5JD．小球能弹起的最大高度为1.25m参考答案：考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，根据图线与时间轴围成的面积求出下落的高度，从而得出下落过程中最大势能．根据反弹时的速度，求出反弹的最大动能，根据图线与时间轴围成的面积求出反弹的最大高度．解答：解：A、物体下落的高度h=，则下落过程中的最大势能Ep=mgh=10×1.25J=12.5J．故A正确．B、着地时的速度最大，为5m/s．故B正确．C、反弹时的速度为3m/s，则反弹时的最大动能．故C正确．D、小球能弹起的最大高度h′=．故D错误．故选：ABC．点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移．5.将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置处于静止状态，则

A．绳子上的拉力可能为零

B．地面受的压力可能为零

C．地面与物体之间可能存在摩擦力

D．A、B之间可能存在摩擦力参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：157.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．(1)本实验中是否需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”)；(2)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.（保留1位有效数字）参考答案：

否

，

1

kg

8.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。9.升降机中站着一个人发现失重，则升降机可能在做竖直

运动，也可能在做竖直

过程．参考答案：减速上升，加速下降．【考点】超重和失重．【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自已的体重减少了，处于失重状态，所以具有向下的加速度，

那么此时的运动可能是减速上升，也可能是加速下降．故答案为：减速上升，加速下降．10.将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔

秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力

（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。参考答案：1.0

减小11.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，

，

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD=

cm，D点对应的速度大小为vD=

m/s。

（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次

数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有

。参考答案：(1)接通电源

释放小车(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)没有平衡摩擦力12.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；13.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴

方向（填“正”或“负”）；经过

s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8

解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律15.（09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?

参考答案：解析：①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）

②根据动量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

设A板长为L，根据能量守恒定律

（1分）

L=1m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图所示，圆心为O，FD为圆周。光线以入射角θ1＝60°射到棱镜AB面，经折射后，光线到达BF面上的O点并恰好不从BF面射出。i．画出光路图；ii．求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v（光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s）。参考答案：(1)如下图（2）解析：i．光路图如图所示：ii．设光线在AB面的折射角为θ2，折射光线与OD的夹角为C，则

①

由题意，光线在BF面恰好发生全反射

由图可知，

联立以上各式解出

又，

可解出17.一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个1/4光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，如图所示。已知小车质量M=2kg，小车足够长，圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=0.5kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：（1）滑块到达B端时，速度为多少？对轨道的压力多大？（2）经多长的时间物块与小车相对静止？（3）小车运动2s时，小车右端距轨道B端的距离。参考答案：18.如图所示，圆形区域内存在着匀强磁场，其直径为d，磁感应强度为B，磁场方向垂直于圆面指向纸外