2022-2023学年湖南省长沙市湘府中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省长沙市湘府中学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.如图所示，a、b的质量均为m，a从角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑，b从斜面顶端以初速度υ0平抛，对二者的运动过程以下说法正确的是

（

）

Ａ．都做匀变速运动

Ｂ．落地前的瞬间速率相同

C．整个运动过程重力对二者做功的平均功率相同

D．整个运动过程重力势能的变化相同参考答案：AD2.如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带正电Q，A不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使B带电量消失，A带上正Q的电量，则A、B的运动状态可能为（

）

A、一起匀速运动

B、一起加速运动

C、A加速，B减速

D、A加速，B匀速参考答案：AC3.关于下列四幅图说法正确的是

▲

A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围参考答案：BCD4.（单选）如图所示，索道缆车通过作用力F使之沿倾斜索道加速向上移动，不计空气阻力．在移动的过程中，下列说法正确的是(D)A．F对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和B．F对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能D．F对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和参考答案：D

解析：A、B、D、缆车拉力、重力、支持力和摩擦力，根据功能关系，F对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和，故A错误，B错误，D正确；C、缆车克服重力做的功等于重力势能的增加量；故C错误；故选：D．5.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示．关于两车的运动情况，下列说法正确的是（）A．在0～4s内甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动B．在0﹣2s内两车间距逐渐增大，2s～4s内两车间距逐渐减小C．在t=2s时甲车速度为3m/s，乙车速度为4.5m/sD．在t=4s时甲车恰好追上乙车参考答案：【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据图象可知，乙的加速度逐渐减小，不是匀减速直线运动，根据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度，然后据甲乙物体的速度关系判断选项．【解答】解：A、根据图象可知，乙的加速度逐渐减小，不是匀减速直线运动，故A错误；B、据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度．据图象可知，当t=4s时，两图象与t轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在4秒前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当t=4s时，两车速度相等即相距最远，故BD错误；C、在t=2s时乙车速度为，甲车速度为v甲=1.5×2=3m/s，故C正确．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑．这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为________m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1∶f2＝________.(g＝10m/s2)．参考答案：8，1∶77.如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。参考答案：

(1).2m；

(2).加强波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。8.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

9.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；10.在做“平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图11所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y，B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.（用题中所给字母x,y,y和g表示）；若距离x=20.00cm，距离y1=4.70cm，距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s.（g取9.80m/s2

结果保留两位有效数字）参考答案：

2.0由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。【答案】11.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：12.（多选）（2014秋?滕州市校级期中）下列说法正确的是（）A． 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因B． 人站在电梯中，人对电梯的压力与电梯对人的支持力不一定大小相等C． 两个不同方向的匀变速直线运动，它们的合运动不一定是匀变速直线运动D． 由F=ma可知：当F=0时a=0，即物体静止或匀速直线运动．所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例参考答案：AC解：A、伽利略的理想实验说明物体不受力，物体照样运动，即力不是维持物体运动的原因．故A正确．B、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等．故B错误．C、两个不同方向的匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．故C正确．D、第二定律针对的是有合外力作用时的状态，第一定律是针对没有外力的状态，第一定律不是第二定律的特例．故D错误．故选AC．13.（实验）（2013?朝阳区一模）（2）某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法．①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上．实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出．已知打点计时器电源的频率为50Hz．根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=

m/s2（保留两位有效数字）．若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=

（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s﹣h关系图线．实验中测得A、B的质量之比mA：mB=4：5，则根据s﹣h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=

．参考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影响摩擦力的大小的因素解：①、由打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知相邻计数点间的时间为T=0.1s，进而由逐差法可得加速度为：物体受摩擦力作用而减速运动，可得：μMg=Ma解得：由于实际在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．②、如图：B下落至临落地时根据动能定理有：在B落地后，A运动到Q，有：解得：A、B的质量之比mA：mB=4：5，在s﹣h图象上任取一组数据h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系xoy的第三、四象限区域内存在两个有界匀强磁场，匀强磁场I分布在x轴和MN之间，方向垂直纸面向外，PQ边界下方分布足够大垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，MN、PQ均与x轴平行，C、D分别为磁场边界MN、PQ和y轴的交点，且OC=CD=L．在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场．一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为（-L，-2L）的A点以速度v0沿y负方向射出，恰好经过原点O处射入磁场区域I（粒子的重力忽略不计）。（1）求第二象限匀强电场场强E的大小；（2）要使粒子不能进入磁场区域Ⅱ，则区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B1大小是多少；（3）若粒子恰从C点射出磁场区域Ⅰ，然后经过磁场Ⅱ能再次回到原点O，问磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2大小为多少.参考答案：【答案】（1）

（2）

（3）试题分析：（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有由洛伦兹力充当向心力，则有:

（1分）以上联立解得：

（1分）故粒子不能进入磁场区域Ⅱ必须满足：

（2分）（3）由几何知识（如图所示）可得粒子在区域Ⅱ中圆周运动的半径为：

（1分）

由洛伦兹力充当向心力，则有:

（2分）以上联立解得：

（2分）考点：带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动。带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式求解场强E的大小；带电粒子进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动．由题意画出轨迹，由几何知识求出轨迹半径，由牛顿第二定律即可求得磁感应强度的大小；当带电粒子恰好能再次回到原点O，画出在磁场Ⅱ中轨迹由几何知识求出轨迹半径，由牛顿第二定律即可求得磁感应强度的大小。17.如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔。为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静开始竖直向下做匀加速直线运动，t=0.20s后立即停止，此时试管下降H=0.80m，试管塞将恰好能从试管口滑出。已知试管总长l=21.0cm，底部球冠的高度h=1.0cm，试管塞的长度为d=2.0cm，设试管塞相对试管壁滑动时受到的的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g=l0m／s2。求：(1)试管塞从静止开始到离开试管口的总位移；(2)试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值。参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．C2A2【答案解析】（1）1.0m（2）17∶1解析：（1）试管塞开始与试管一起运动了位移：x1＝