2022年湖南省永州市清塘鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年湖南省永州市清塘鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與位移x的關(guān)系如右圖所示。下列圖象中合理的是（

）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)能；電場(chǎng)強(qiáng)度．I1I2【答案解析】B解析：粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度越越小，故粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)A、根據(jù)U=Ed，，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度越越小，故電勢(shì)降低的越越慢，應(yīng)該是曲線，故A錯(cuò)誤；B、A、Ek-x圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示電場(chǎng)力，電場(chǎng)強(qiáng)度越越弱，F(xiàn)=Eq，電場(chǎng)力越越弱，斜率越越小，故B正確；C、速度隨著位移均勻增加，而相同位移所用的時(shí)間逐漸減小（加速運(yùn)動(dòng)），故加速度逐漸增加；而電場(chǎng)力減小導(dǎo)致加速度減??；故矛盾，故C錯(cuò)誤；D、粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，，故加速度的圖像用過(guò)是E-x圖像相同，故D錯(cuò)誤；故選B【思路點(diǎn)撥】粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖象含義，得出電場(chǎng)力的變化情況；然后結(jié)合加速度的含義判斷加速度隨著位移的變化情況．2.我國(guó)道路安全部門規(guī)定：高速公路上行駛的最高時(shí)速為120km/h.交通部門提供下列資料：資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3~0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6~0.7濕瀝青0.32~0.4根據(jù)以上資料，通過(guò)計(jì)算判斷汽車行駛在高速公路上的安全距離最接近（

）A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B3.如圖所示，在兩個(gè)等量異種電荷M、N的連線上有A、B兩點(diǎn)，已知MA＝NB，MA＜NA.下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的比較，正確的是()A.EA>EB，φA>φBB.EA<EB，φA>φBC.EA>EB，φA<φBD.EA<EB，φA<φB參考答案：A4.如圖所示，物體A、B用細(xì)繩連接后跨過(guò)定滑輪。A靜止在傾角為20°的斜面上，B被懸掛著。已知質(zhì)量mA=2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由20°緩慢增大到50°，但物體仍保持靜止，那么下列說(shuō)法正確的是（

）A．繩子的張力將增大

B．物體A對(duì)斜面的壓力將減小C．物體A受到的靜摩擦力將先減小后增大D．滑輪受到的繩的作用力不變參考答案：BC5.將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過(guò)輕質(zhì)水平細(xì)繩與滑塊相連，滑塊放在較長(zhǎng)的小車上。如圖甲所示，傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律。一水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系沙桶，整個(gè)裝置開始處于靜止?fàn)顟B(tài)。在物體與小車分離前緩慢向沙桶里倒入細(xì)沙，力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示。則A．2.5s前小車做變加速運(yùn)動(dòng)

B．2.5s后小車做變加速運(yùn)動(dòng)C．2.5s前小車所受摩擦力不變

D．2.5s后小車所受摩擦力不變參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在飛輪制造中有一個(gè)定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確定位于輪軸上．如圖所示放置在豎直平面內(nèi)的一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R的金屬大飛輪．用力推動(dòng)一下飛輪，讓飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)若干周后停止．多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標(biāo)記A總是停在圖示位置．根據(jù)以上情況，工人在輪緣邊上的某點(diǎn)E處，焊上質(zhì)量為m的少量金屬（不計(jì)焊錫質(zhì)量）后，再用力推動(dòng)飛輪，當(dāng)觀察到

的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了．請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出E的位置；為使飛輪的重心回到軸心上，還可以采用其他的方法，如可以在輪緣邊上某處Q點(diǎn)，鉆下質(zhì)量為m/的少量金屬．則鉆下的質(zhì)量m/=

，并在圖上標(biāo)出Q點(diǎn)的位置．參考答案：

答案：A最終可以停留在任何位置

m

7.模擬興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖K26－9所示安裝；圖K26－9③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s)；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中所受的阻力恒定)．在上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖K26－10所示．圖K26－10請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題(計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字)：(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為__________m/s；(2)該電動(dòng)小車被關(guān)閉電源后加速度大小為__________m/s2；(3)該電動(dòng)小車的額定功率為__________W.參考答案：(1)1.880(1.881給分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)8.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）9.（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是

。若經(jīng)過(guò)時(shí)間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時(shí)P點(diǎn)走過(guò)的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m10.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：11.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球A以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，與彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)A、B兩球距離最近時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：212.（4分）如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長(zhǎng)更___________（填長(zhǎng)、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減小）。參考答案：長(zhǎng)，增大。解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。13.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）對(duì)木塊、砝碼盤和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律得：對(duì)木塊：F﹣μMg=Ma對(duì)砝碼盤和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）（3）1.12三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出來(lái))，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來(lái)表示各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a＝________，其大小為a＝________m/s2。與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)參考答案：1.931.1915.（6分）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是 mm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：

答案：13.55mm；

0.680mm（0.679mm或0.681mm）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長(zhǎng)為。有一個(gè)質(zhì)量分布均勻、長(zhǎng)為條狀滑塊，下端距A為，將它由靜止釋放，當(dāng)滑塊下端運(yùn)動(dòng)到A下面距A為時(shí)滑塊運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大。（1）求滑塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）將滑塊下端移到與A點(diǎn)重合處，并以初速度釋放，要使滑塊能完全通過(guò)B點(diǎn)，試求的最小值參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)能定理.E2【答案解析】（1）（2）解析：：（1）當(dāng)整體所受合外力零時(shí)，整塊速度最大，設(shè)整體質(zhì)量為m，則

得

（2）物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無(wú)彈力作用，取最上面一小塊為研究對(duì)象，設(shè)其質(zhì)量為m0，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好減到0，根據(jù)動(dòng)能定理

得【思路點(diǎn)撥】（1）當(dāng)整體所受合外力零時(shí)，整塊速度最大）物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無(wú)彈力作用，取最上面一小塊為研究對(duì)象，設(shè)其質(zhì)量為m0，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好減到0，根據(jù)動(dòng)能定理可求。17.（16）設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度。求該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量，才能返回軌道艙？已知：返回過(guò)程中需克服火星引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面重力加速度為g，火星半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r；不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響。參考答案：解析：物體m在火星表面附近

得

①

…………3分

設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m0，速度大小為v。則

②

…………3分

聯(lián)立①、②解得返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，具有動(dòng)能為

③

…………1分

返回艙返回過(guò)程克服引力做功

④

…………1分

返回艙返回時(shí)至少需要能量

E=EK+W

⑤

…………4分

將③④代入⑤解得

…………4分18.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸A和B豎直放置，它們的底部由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）．兩氣缸內(nèi)各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為mA=3m和mB=m，活塞與氣缸之間無(wú)摩擦，活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位的高度均為h．若在兩個(gè)活塞上同時(shí)分別放一質(zhì)量為2m的物塊，保持溫度不變，系統(tǒng)再次達(dá)到平衡后，給氣體緩緩加熱，使氣體的溫度由T0緩慢上升到T（氣體狀態(tài)變化過(guò)程中，物塊及活塞沒(méi)碰到氣缸頂部）．求（1）兩個(gè)活塞的橫截面積之比SA：SB（2）在加熱氣體的過(guò)程中，氣體對(duì)活塞所做的功．參考答案：【考點(diǎn)】：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】：（1）開始時(shí)兩缸內(nèi)的氣壓相等，從而可得出兩活塞的面積關(guān)系，（2）兩活塞上同時(shí)各加一質(zhì)量為m的物塊后，就打破了原有的平衡，面積小的活塞會(huì)下沉，直至面積小的活塞移到底部，再確定左側(cè)氣體的狀態(tài)參量，整個(gè)過(guò)程是等溫變化，由氣體的狀態(tài)方程可得出左缸氣體的高度．加熱的過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變，溫度升高，由氣態(tài)方程求出末狀態(tài)的體積，最后由W=FS即可求出功．：解：（1）設(shè)左、右活塞的面積分別為A′和A，由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等，即：由此得到：A′=3A（2）在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為2m的物塊后，右活塞B降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中．在初態(tài)：氣體的壓強(qiáng)為，體積為V1=A?h