2022年湖南省娄底市维山中学高三物理期末试题含解析

2022年湖南省娄底市维山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.如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB=120°，∠COD=600。若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为

（

）

A．mg,mg

B．mg,mg

C．mg，mg

D．mg，mg参考答案：

A2.（单选）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L,现再充入1.0atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为___。（填选项前的字母）A．2.5atm

B.2.0atm

C.1.5atm

D.1.0atm参考答案：A3.收音机中的调谐电路的线圈的自感系数为L，光在真空中的光速为c,要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中的电容调至（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：D4.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，桌面足够高，如图（a）所示。若在链条两端各挂一个质量为m/2的小球，如图（b)所示。若在链条两端和中央各挂一个质量为m/2的小球，如图（c)所示。由静止释放，当链条刚离开桌面时，图（a）中链条的速度为va，图（b)中链条的速度为vb，图（c)中链条的速度为vc（设链条滑动过程中始终不离开桌面，挡板光滑）。下列判断中正确的是A．va＝vb＝vc

B．va＜vb＜vcC．va＞vb＞vc

D．va＞vc＞vb参考答案：C5.用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。（1）（多选题）用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的（A）判断力矩盘是否处在竖直平面；（B）判断横杆MN是否严格保持水平；（C）判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小；（D）判断力矩盘的重心是否位于盘中心。（2）在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为1N，则此时弹簧秤示数应为________N。（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现M顺______M逆（选填“＞”、“＝”或“＜”）。参考答案：ACD（4分）

3N（1分）

＜（1分）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。7.（4分）把小球水平抛出，空气阻力不计，抛出后在t1、t2两个时刻，小球的速度与水平方向的夹角分别是30o、45o，则t1：t2=

，小球自抛出到此两个时刻下落的高度之比h1：h2=

。参考答案：1：，1：38.在光滑水平面上建立一直角坐标系。观察到某一运动质点沿x轴正方向和y轴正方向运动的规律，记录结果如图（1）（2）所示。经分析可知，此质点在平面内是做：A．匀速运动

B．匀变速直线运动

C．类平抛运动

D．圆周运动

参考答案：

答案：C9.（3分）一电子具100eV的动能、从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，当从B点飞出时与场强方向恰成150°，如图所示，则A、B两点间的电势差为______V。参考答案：

30010.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

11.如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。参考答案：1

水平向右12.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.4513.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为，．①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；②求两个亮斑间的距离．参考答案：①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，，（1分）同理＜所以紫光在成发生全反射，而红光在面一部分折射，一部分反射，（1分）且由几何关系可知，反射光线与垂直，所以在处产生的亮斑为红色，在处产生的亮斑为红色与紫色的混合色

（2分）②画出如图光路图，

（1分）设折射角为，两个光斑分别为、，根据折射定律

求得（2分）由几何知识可得：

解得cm（1分）由几何知识可得为等腰直角三角形，解得=12cm所以cm．（1分）17.如图所示，水平放置的气缸内封闭了一定质量的理想气体，气缸的侧壁为光滑绝缘体，缸底M及活塞D均为导体并用导线按图连接，活塞面积S=2cm2．电键断开时，DM间距l1=5μm，闭合电键后，活塞D与缸底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场（D与M间的电场为各自产生的电场的叠加）．在电场力作用下活塞D发生移动，稳定后，DM间距l2=4μm，此时电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，已知R4=4Ω，大气压强ρ0=1.0×105Pa，活塞移动前后气体温度不变．（1）求出活塞受到的电场力大小F；（2）求出活塞D所带电量q；（3）一段时间后，一个电阻发生故障，安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，请判断是哪个电阻发生了故障？是短路还是断路？筒内气体压强变大还是变小？（4）能否求出R1、电源电动势E和内阻r的值？如果能，求出结果，如果不能，说明理由．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律；理想气体的状态方程．【分析】：（1）在圆筒内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律列式，由前后体积的变化可求得气体压强；对活塞分析，活塞受力平衡，则由平衡关系可求得电场力；（2）由电场的叠加可求得M产生的场强，由电场力与场强的关系，即可求得D的电量；（3）电压表测量电阻R3的电压，R3断路时，电压表读数将增大．分析活塞如何移动，判断筒内气体压强的变大；（4）R3断路后，伏特表的读数就是R1两端的电压，求出R1的阻值．根据闭合电路欧姆定律对两种情况列式，分析能否求出电源电动势和内阻．：解：（1）筒内气体发生等温变化，则有

p0l1=p1l2，代入数据解得：p1=1.25×105Pa；，活塞受到的气体压强差为：△p=p1﹣p0=2.5×104Pa，活塞受力平衡，则活塞所受的电场力大小：F=△pS=2.5×104Pa×2×10﹣4m2=5N；（2）D与M间的电场强度：E===5×105V/m，因为E是D与M所带的等量异种电荷产生的合场强，所以M所产生的场强：EM=E，由EM=，得q=，代入数据解得：q=2×10﹣5C；（3）R3断路，D与M间的电压增大，活塞受到的电场力增大，活塞向左移动，气体体积减小，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体压强变大．（4）R3断路后，伏特表的读数就是R1两端的电压，因此有：R1===4Ω，把R2等效成内阻，R2+r=1Ω，由于不知道R2，无法求出r，由：E=U2+I2（r+R2）可知：E=3.2+0.8×（R2+r）=4V；答：（1）活塞受到的电场力大小F为5N；（2）活塞D所带电量q是2×10﹣5C；（3）R3断路；D与M间的电压增大，活塞受到的电场力增大，活塞向左移动，筒内气体压强变大．（4）可以求出R1，为4Ω．能求出电源电动势E、不能求出内阻r，电源电动势为4V．【点评】：本题是气态方程和电路、电场等等知识的综合，要求学生能正确审题，从题目中找出所需信息，再利用所学的物理规律列式计算，对学生的分析问题、解决问题能力要求较高．18.磁悬浮铁路中文拼音：cíxuánfútiělù，英文名：magleyrailway，是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起。使整个列车悬浮在导轨上，利用电磁力进行导向，利用直流电机将电能直接转换成推动列车前进。它清除了轮轨之间的接触，无摩擦阻力，线路垂直负荷小，时速高，无污染，安全，可靠，舒适。其应用仍具有广泛前景。磁悬浮铁路系统是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在导轨上，同时利用电磁力进行驱动，采用直流电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情境：固定在列车下