2022年湖南省益陽市郭鹿坪鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖南省益陽市郭鹿坪鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.有一質(zhì)量為1kg的物體正沿傾角為30°足夠長的光滑固定斜面下降，從t=0時(shí)刻起物體受到一個(gè)沿斜面向上的力F作用，F(xiàn)隨時(shí)間變化如圖所示，重力加速度g=10m/s2。（

）

A．第1秒內(nèi)物體的機(jī)械能減小

B．第2秒內(nèi)物體的加速度逐漸變大

C．第3秒內(nèi)物體速度逐漸減小

D．第4秒末與第1秒末物體的速度大小相等參考答案：

AB2.（多選）AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒靠立在導(dǎo)軌上（開始時(shí)b離O點(diǎn)很近），如圖所示．它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中 A．感應(yīng)電流方向始終是b→a B．感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)閍→b C．所受磁場力方向垂直于ab向上 D．所受磁場力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上參考答案：BD3.（單選）原來做勻速運(yùn)動(dòng)的電梯的地板上，有一個(gè)被處于伸長狀態(tài)的輕彈簧拉住，具有一定質(zhì)量的木塊A靜止在地板上，如圖所示?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)木塊突然被彈簧拉向右方，由此可以判斷，以下說法正確的是A．電梯可能向上做減速運(yùn)動(dòng)，木塊處于超重狀態(tài)B．電梯一定向上做加速運(yùn)動(dòng)，木塊處于超重狀態(tài)C．電梯可能向上做加速運(yùn)動(dòng)，木塊處于超重狀態(tài)D．電梯可能向上運(yùn)動(dòng)，木塊處于失重狀態(tài)參考答案：D解：．當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，地板給物體的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡，且該靜摩擦力可能小于或等于最大靜摩擦力．當(dāng)升降機(jī)有向下的加速度時(shí)，必然會(huì)減小物體對(duì)地板的正壓力，也就減小了最大靜摩擦力，這時(shí)的最大靜摩擦力小于電梯靜止時(shí)的靜摩擦力，而彈簧的彈力又未改變，故選D4.發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次提示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系的科學(xué)家是A．哥白尼

B．法拉第

C．安培

D．奧斯特參考答案：D5.a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，其折射光束如圖所示。用a、b兩束光（

）A．先后照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波B．先后照射某金屬，b光照射時(shí)恰能逸出光電子，a光照射時(shí)也能逸出光電子C．從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，若b光不能進(jìn)入空氣，則a光也不能進(jìn)入空氣D．從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，光的反射角比光的反射角大參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為教材封面蘋果下落的頻閃照片，紫珠同學(xué)根據(jù)照片測(cè)量的數(shù)據(jù)如圖所示，已知實(shí)際蘋果大小（直徑）約為照片6倍左右，重力加速度g為9.8m/s2，則可以估算出頻閃照相的頻率約為

Hz．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：9.6【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】首先，按照比例求出兩段的實(shí)際位移，這是連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過的位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2進(jìn)行求解，頻率的倒數(shù)就是每段位移的時(shí)間．【解答】解：實(shí)際蘋果大?。ㄖ睆剑┘s為照片6倍左右則實(shí)際的兩段位移為x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本題答案：9.67.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測(cè)量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（1）在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空①按圖接線。②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測(cè)量_______________。（3）用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若____________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。參考答案：(1)如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2④D的底邊長度l(3)(4)m2＞m18.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶點(diǎn)小球（可視為點(diǎn)電荷，重力可忽略），若帶點(diǎn)小球在P點(diǎn)保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負(fù)”或“正或負(fù)”），設(shè)這時(shí)連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負(fù)

9.某探究性小組用如圖所示的裝置研究彈簧的彈性勢(shì)能Ep跟彈簧的形變量x之間的關(guān)系：在實(shí)驗(yàn)桌的邊緣固定一光滑凹槽（如圖），凹槽中放一輕質(zhì)彈簧，彈簧的左端固定，右端與小球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí)，小球恰好在凹槽的邊緣．讓小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飛行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺測(cè)量，計(jì)算出小球從凹槽射出瞬間的動(dòng)能，則除了測(cè)量小球的質(zhì)量外，還須測(cè)量的物理量有：

.（2）因?yàn)樾∏驈陌疾凵涑鰰r(shí)，由于某些偶然因素的影響，即使將彈簧壓縮同樣的長度，小球射出的水平距離S也會(huì)稍有不同．為了準(zhǔn)確測(cè)出S，某同學(xué)欲用小球?qū)椈?0次壓縮到同一個(gè)長度，記錄下小球這10次拋出的落點(diǎn)的痕跡，則需使用

等實(shí)驗(yàn)器材才能完成相應(yīng)的記錄；考查考生運(yùn)用平拋、及動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中所用的方法解決新的實(shí)際問題的創(chuàng)新實(shí)踐能力。在高考中很有可能不會(huì)原原本本地考查動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，但該實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)方法則有可能遷移到其他實(shí)驗(yàn)中，與其他實(shí)驗(yàn)揉合在一起來考查。參考答案：（1）凹槽出口處與水平面的高度，小球拋出的水平距離；（2）白紙、復(fù)寫紙。10.一列簡諧橫波沿+x方向傳播，波長為λ，周期為T．在t=0時(shí)刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象；t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動(dòng)圖象讀出t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位移分析加速度的大小．【解答】解：由圖乙知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．t=時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小．故答案為：b，?。?1.如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上。當(dāng)木板的傾角分別為37ｏ和53ｏ時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相等，則物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（可能會(huì)用到的三角函數(shù)：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）參考答案：12.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨(dú)力設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實(shí)驗(yàn)器材外，本次實(shí)驗(yàn)還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。AB、CD計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已測(cè)出，由于疏漏B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離需要測(cè)量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時(shí)，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時(shí)，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）13.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27℃，則在狀態(tài)B的溫度為﹣33℃．氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對(duì)外所做的功為300J．（取1atm=1.0×105Pa）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：由圖象可知A和B狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時(shí)氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對(duì)外做功的大小．解答：解：由圖可知，對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在A狀態(tài)時(shí)，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時(shí)，PB=1atm，VB=6L，TB=？根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得=代入數(shù)據(jù)解得TB=240k=﹣33°C氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對(duì)外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，壓力的大小為F=PS，氣體對(duì)外做的功的大小為W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案為：﹣33°C，300J點(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算即可，在計(jì)算做功的大小的時(shí)候，要注意A到M的過程，氣體的體積不變，氣體對(duì)外不做功．只在M到B的等壓的過程中對(duì)外做功．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)如圖所示，固定在水平面上的斜面傾角θ=37°，長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m=1.5kg的小球B通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50．現(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑．求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解析：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。將小球和木塊看作一個(gè)整體，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律可得

（4分）

代入數(shù)據(jù)得

（1分）

選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)MN面對(duì)小球的作用力為N，

根據(jù)牛頓第二定律有

（3分）

代入數(shù)據(jù)得

（1分）

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)N面的壓力大小為6.0N，方向沿斜面向下

（1分）17.（計(jì)算）如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在I、II、III、IV四個(gè)場區(qū)，y軸右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場I，y軸左側(cè)與虛線MN之間存在方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場，II區(qū)電場方向豎直向下，III區(qū)電場方向豎直向上，P點(diǎn)是MN與x軸的交點(diǎn)。有一質(zhì)量為m，帶電荷量+q的帶電粒子由原點(diǎn)O，以速度v0沿x軸正方向水平射入磁場I，已知?jiǎng)驈?qiáng)