湖南省岳陽市新華中學2022年高三物理期末試卷含解析

湖南省岳陽市新華中學2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一質點從0時刻開始由原點出發(fā)沿直線運動，其速度—時間圖象如圖所示，則該質點（

）A、t=1s時離原點最遠B、t=2s時離原點最遠C、t=3s時回到原點D、t=4s時回到原點，路程為10m參考答案：BD2.如圖所示s—t圖象和v—t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述正確的是：（

） A．圖線1表示物體做曲線運動 B．s—t圖象中t1時刻v1＞v2 C．v—t圖象中0至t3時間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度 D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動參考答案：BC3.一質點做簡諧運動的圖象如圖8所示，下列說法正確的是

A．質點運動頻率是4Hz

B．在10要內(nèi)質點經(jīng)過的路程是20cm

C．第4末質點的速度是零

D．在t=1s和t＝3s兩時刻，質點位移大小相等、方向相同

參考答案：B略4.(多選)如圖所示，人的質量為M，物塊的質量為m，且M＞m，若不計繩與滑輪的摩擦，則當人拉著繩向右跨出一步后，人和物仍保持靜止，則下列說法中正確的是：

（

（A）地面對人的摩擦力減小。（B）地面對人的摩擦力增大。（C）人對地面的壓力增大。（D）人對地面的壓力減小。參考答案：BC5.（多選題）如圖所示，兩根光滑細棒在同一豎直平面內(nèi)，兩棒與水平面成37°角，棒上各穿有一個質量為m的相同小球，兩球用輕質彈簧連接，兩小球在圖中位置處于靜止狀態(tài)，此時彈簧與水平面平行，則下列判斷正確的是（）A．彈簧處于拉伸狀態(tài) B．彈簧處于壓縮狀態(tài)C．彈簧的彈力大小為mg D．彈簧的彈力大小為mg參考答案：AC【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】分析其中一個小球的受力情況，由平衡條件判斷彈力的方向，從而分析彈簧的狀態(tài)．由平衡條件求得彈力的大小．【解答】解：AB、以左側小球為研究對象．假如彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對該球的彈力方向水平向左，小球還受到豎直向下的重力和棒的彈力，棒的彈簧垂直于棒，根據(jù)平行四邊形定則可知，這三個力的合力不可能為零，則小球不可能處于靜止狀態(tài)，與題矛盾，所以彈簧一定處于拉伸狀態(tài)．故A正確，B錯誤．CD、根據(jù)平衡條件得：Fcos37°=mgsin37°，則得彈簧的彈力大小F=mg，故C正確，D錯誤．故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M=8kg的平板小車，車上有一個質量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車上掉下，小車的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點】動量守恒定律；功能關系．【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數(shù)據(jù)解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s7.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，運行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：8.自然界里放射性核素并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級聯(lián)衰變”．某個釷系的級聯(lián)衰變過程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

69.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程

???

m。水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）參考答案：答案：1.2，10.如圖所示，一個硬質圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點。開始時，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時針緩慢旋轉90°，桿OA對O點的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時針緩慢旋轉90°，桿OB對O點的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變?。灰恢弊冃?。11.（多選題）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強，下列判斷正確的是

。（填寫正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．過程ab中氣體一定吸熱

B．pc=pb>paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功參考答案：ABE【知識點】理想氣體狀態(tài)方程解析：A、由a到b，氣體做等容變化，根據(jù)，溫度升高、內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，故A正確；B、從b到c做的是等壓變化，故pc=pb，，a到b為等容變化，溫度升高，壓強變大pb>pa，故B正確；C、氣體沒有分子勢能，故C錯；D、b到c，溫度降低，分子平均動能降低，平均速率減小，但不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤；E、c到a,氣體等溫變化根據(jù)，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確，故選ABE【思路點撥】由a到b做的是等容變化，從b到c做的是等壓變化，從c到a做的是等溫變化，根據(jù)熱力學定律和理想氣體狀態(tài)方程求解各部分的溫度，從而判斷分子動能和吸熱、放熱情況。12.如圖，手用力握住一個豎直的瓶子，瓶子的重為250N，當瓶子靜止時，瓶子受到

摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動”）。摩擦力的大小為

N，摩擦力的方向

（選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時瓶子受到摩擦力大小

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜

250

豎直向上

不變13.某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是________．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運動，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實驗要求水的質量必須遠小于木板的質量．當?shù)V泉水瓶中水的質量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學實驗結果的圖象是圖C(3)由于水的質量可以幾乎連續(xù)變化，所以可以比較精確地測出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，所以選項B、C正確．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，平面直角坐標系xOy第一象限存在勻強電場，電場與x軸夾角為60°，在邊長為L的正三角形PQR范圍內(nèi)存在勻強磁場，PR與y軸重合，Q點在x軸上，磁感應強度為B，方向垂直坐標平面向里．一束包含各種速率帶正電的粒子，由Q點沿x軸正方向射入磁場，粒子質量為m，電荷量為q，重力不計．（1）判斷由磁場PQ邊界射出的粒子，能否進入第一象限的電場？（2）若某一速率的粒子離開磁場后，恰好垂直電場方向進入第一象限，求該粒子的初速度大小和進入第一象限位置的縱坐標；（3）若問題（2）中的粒子離開第一象限時，速度方向與x軸夾角為30°，求該粒子經(jīng)過x軸的坐標值．參考答案：【考點】：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【專題】：帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】：（1）描出某一條由PQ邊界出場的運動軌跡，由幾何關系可知粒子射出磁場速度與PQ的夾角為30°，與x軸間夾角為60°，所以一定能夠進入第一象限．（2）粒子垂直電場進入第一象限，畫出運動軌跡．由幾何關系得半徑和坐標，由牛頓運動定律解速度；（3）由幾何關系可知OD長度和DS長度，再根據(jù)平拋運動的規(guī)律和幾何知識得粒子經(jīng)過x軸的坐標值．：解：（1）畫出某一條由PQ邊界射出磁場的粒子運動軌跡如圖所示，由幾何關系可知粒子射出磁場時速度與PQ的夾角為30°，與x軸間夾角為60°，所以一定能夠進入第一象限．（2）若粒子垂直電場進入第一象限，則軌跡如圖所示．由幾何關系可知半徑轉過的圓心角為30°，半徑r=2OQ=L

由洛倫茲力提供向心力得：qv0B=可得v0=離開磁場時縱坐標：y=r﹣rcos30°=（﹣）L

（3）粒子在電場中運動軌跡如圖所示，由幾何關系可知OD長度x1=ytan30°=（1﹣）L

DS長度y1=2x1=（2﹣）L設DO1長度為y2，在△DO1F中O1F長度為y2，由平拋運動中某時刻速度方向角α與位移方向角β關系：tanα=2tanβ有×2=tan60°得y2=2（2﹣）L

則DF的長度x2=2y2=4（2﹣）L

所以F點的坐標為x=x1+x2=9（1﹣）L答：（1）由磁場PQ邊界射出的粒子，能進入第一象限的電場；（2）若某一速率的粒子離開磁場后，恰好垂直電場方向進入第一象限，該粒子的初速度大小是，進入第一象限位置的縱坐標是（﹣）L；（3）若問題（2）中的粒子離開第一象限時，速度方向與x軸夾角為30°，該粒子經(jīng)過x軸的坐標值是9（1﹣）L17.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站，經(jīng)20s后司機才剎車使車勻減速恰停在繳費窗口，繳費后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行。已知小轎車剎車時的加速度為2m/s2,停車繳費所用時間為30s，啟動時加速度為1m/s2。(1)司機是在離收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站的。(2)因國慶放假期間，全國高速路免費通行，小轎車可以不停車通過收費站，但要求轎車通過收費窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s，則國慶期間該小轎車應離收費窗口至少多遠處開始剎車？因不停車通過可以節(jié)約多少時間？參考答案：解析(10分)(1)根據(jù)題意，設司機勻速運動位移為s1；減速運動時間為t2,位移為s2。(m)(s)(m)所以司機在離收費站窗口100+400=500m處發(fā)現(xiàn)收費站的。(2)根據(jù)題意轎車應在收費窗口前9m處速度減為6m/s；設車減速位移為由得，(m)所以，轎車應離收費窗口91+9=100(m)處開始剎車。設停車收費后加速時間為t3,位移為s3，則有(m)若停車收費經(jīng)過窗口前100米到窗口后200米有總時間為10+30+20=60(s)若不停車收費也是窗口前100米開始剎車，時間為(s)窗口前勻速時間(s)窗口后加速到20m/s所用時間為，(s)加速運動位移由得(m)窗口后還有18米勻速則(s)若不停車經(jīng)過窗口前100米到窗口后200米有總時間為7+1.5+14+0.9=23.4(s)所以不停車通過可以節(jié)約時間為36.6秒。18.（12分）如圖所示，用半徑為0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長為2.8m、質量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下，工作時滾輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉動的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。

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