2022年湖南省衡阳市 衡山县马迹中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年湖南省衡阳市衡山县马迹中学高三物理上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.真空中有相隔距离为r的两个点电荷，它们分别带2q和3q的电量，其间的静电力为F，如果保持它们之间的距离r不变，而将它们所带电量分别改变为3q和5q，那么它们之间的静电力的大小应为（）A． B． C． D．不变参考答案：B解：距离改变之前：F=k①当它们所带的电荷量分别改变为2q和4q时，则有：F1=k②联立①②可得：F1=F，故ACD错误，B正确．故选B．2.（单选）如图（甲）所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则图（乙）中关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化正确的是

（

）参考答案：D3.（单选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法不正确的是（）A．电阻R3消耗的功率变大B．电容器C上的电荷量变大C．灯L变暗D．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值参考答案：解：A、当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故R3消耗的功率：P=变小，A错误；B、R2变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而R3上电压变小则电流变小，故R1上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，Q=CU，则电荷量变大，故B正确；C、R2变小，小电阻分小电压，则R2的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，C正确；D、R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故R1两端增加的电压小于R2两端减小的电压，D正确；故选：BCD．4.（多选）已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，万有引力恒量为G，地球同步卫星距地面高度为h，则A．地面赤道上物体随地球自转运动的线速度为wR

B．地球同步卫星的运行速度为whC．地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为D．地球近地卫星做匀速圆周运动的周期大于参考答案：AC5.节约能源刻不容缓.设有一架直升飞机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞,已知飞机在上升过程中每秒的耗油量V0=pa+q(p、q均为常数).若直升飞机欲上升到某一定高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为

(

)

A.p/q

B.q/p

C.

D.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.13．在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；167.如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是

(选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

s时间加速度第一次达到最大。

参考答案：8.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示,

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力，木块仍处于静止，则木块对地面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况是

(

)

A

FN增大，Ff增大

B

FN增大，Ff不变C

FN不变，Ff增大

D

FN不变，Ff不变参考答案：A9.一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=

N，小球落回地面时的速度为

m/s.参考答案：

40

，

(或6.67)

10.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等11.两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为μ.则第2块对第3块的摩擦力大小为

参考答案：：012.某兴趣小组利用图甲所示电路测量电源电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可得E=_________v,r=_______参考答案：（2）2.9

0.913.（4分）一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J，那么该物体离开地面的高度为_____m。一个质量是5kg的铜球，以从离地面15m高处自由下落1s末，它的重力势能变为_____J。(g取10m/s2)(以地面为零重力势能平面)参考答案：

6m

500J三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“嫦娥一号”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。2007年12月11日“嫦娥一号”卫星的CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM。试解答下列问题：

（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比。

（2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片。已知光速为c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最短需要多长时间？参考答案：（1）由牛顿第二定律有：F向=man=m，由万有引力定律公式有：F引=G，则月球绕地球公转时由万有引力提供向心力，故

①（4分）同理对探月卫星绕月有：

②（4分）由①②联立解得：

（4分）

（2）如图所示，设探月极地卫星到地心距离为L0，则卫星到地面的最短距离为L0-RE，由几何知识知：

③（2分）故将照片信号发回地面的最短时间为：

④（4分）17.如图所示，在直角坐标系xoy第一象限中，有一半径为R的半圆，该半圆的直径是OD，圆心为C，半圆区域内有垂直纸面向外的匀强磁场；在y轴的左侧有平行于y轴的匀强电场，场强大小为E，在C处有一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)，以初速度垂直x轴进入磁场，经偏转后射出磁场，又经过一段时间后从y轴上的P点垂直进入电场，若OP=0．6R(粒子重力不计)．求：

(1)磁感应强度为B；

(2)粒子进入电场后到达x轴上Q点时的速率及坐标；

(3)粒子从C点出发到达x轴上Q点所用的总时间．参考答案：18.如右图所示，一质量为m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一