湖南省常德市楓樹中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

湖南省常德市楓樹中學2022年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）兩個相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖所示．開始時平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動．當將AB在豎直方向向上或向下運動過程中，關于磁鐵的運動下列說法正確的是（）A．將AB豎直向下運動（磁鐵與平板間始終相互接觸）過程中，兩個條形磁鐵一定碰在一起B(yǎng)．將AB豎直向下運動（磁鐵與平板間始終相互接觸）過程中，兩個條形磁鐵可能碰在一起C．將AB豎直向上運動（磁鐵與平板間始終相互接觸）過程中，兩個條形磁鐵一定不能碰在一起D．將AB豎直向上運動（磁鐵與平板間始終相互接觸）過程中，兩個條形磁鐵可能碰在一起參考答案：BD【考點】牛頓運動定律的應用﹣超重和失重．【分析】開始時兩塊磁鐵在底板上處于靜止，說明磁鐵間引力不大于最大靜摩擦力．突然豎直向下平移時，先加速下降后減速下降，先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，失重時磁鐵所受的最大靜摩擦力減小，兩塊磁鐵可能碰在一起．同樣，分析突然豎直向上平移時，兩塊磁鐵是否可能碰在一起．【解答】解：A、開始時兩塊磁鐵在底板上處于靜止，說明磁鐵間引力不大于最大靜摩擦力．突然豎直向下平移時，先加速下降后減速下降，先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，失重時板對磁鐵的支持力小于磁鐵的重力，即磁鐵對板的壓力一直小于磁鐵的重力，所以磁鐵受到的支持力減小，最大靜摩擦力減小，只有在最大靜摩擦力小于磁鐵之間的吸引力時，兩個條形磁鐵才能碰在一起，故A錯誤，B正確；C、從板突然豎直向上平移到停下，板和磁鐵的運動也經(jīng)歷兩個階段．起初，板和磁鐵一起作加速度方向向上、速度向上的運動，在這過程中，正壓力增大，最大靜摩擦力亦增大，作用于每個磁鐵的磁力與靜摩擦力始終保持平衡，磁鐵在水平方向不發(fā)生運動．接著，磁鐵和板一起作加速度方向向下、速度向上的運動，直到停在A″B″處．在這過程中，磁鐵對板的正壓力減小，最大靜摩擦力亦減小，向下的加速度愈大，磁鐵的正壓力愈小，最大靜摩擦力也愈?。敯宓募铀俣却蟮侥骋粩?shù)值時，最大靜摩擦力減小到小于磁力，于是磁鐵沿著平板相向運動并吸在一起．故C錯誤，D正確；故選：BD．2.（單選）如圖所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上處于靜止狀態(tài)，球的半徑為R、質(zhì)量為m的螞蟻只有在離桌面高度大于或等于時，才能停在碗上。那么螞蟻和碗面間的最大靜摩擦力為（）A．

B．

C．

D．參考答案：C3.(多選)下列有關物質(zhì)屬性及特征的說法中，正確的是_____

A．液體的分子勢能與液體的體積有關B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C．溫度升高，每個分子的動能都增大D．分子間的引力和斥力同時存在E.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用參考答案：ADE4.從下列物理規(guī)律中哪一個可演繹出“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”這一結(jié)論[LU2]

：（

）A．牛頓第一定律．

B．牛頓第二定律．C．牛頓第三定律．

D．機械能守恒定律．參考答案：5.位于A、B處的兩個帶不等量負電荷的點電荷在平面內(nèi)的電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，下列說法中正確的是A.正電荷從c點移到d點，靜電力做負功B.a點和b點的電勢不相同C.負電荷從a點移到b點，電場力做正功，電勢能減少D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電場力不做功，電勢能不變參考答案：A【詳解】A、由于場源是負電荷，故電勢從里往外逐漸升高，由圖可知，d點的電勢大于c點的電勢，故正電荷從c點移到d點，電場力做負功，故A正確；B、由圖可知，a點和b點位于同一條等勢面上，所以電勢相同，故B錯誤；C、a點和b點的電勢相同，負電荷從a點移到b點，電場力不做功，電勢能不變。故C錯誤；D、正電荷從e點沿圖中虛線移到f點的過程中電場力先做正功后做負功，所以電勢能先減小后增大，故D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.小球A和B從離地面足夠高的同一地點，分別沿相反方向在同一豎直平面內(nèi)同時水平拋出，拋出時A球的速率為1m/s，B球的速率為4m/s，則從拋出到AB兩球的運動方向相互垂直經(jīng)過時間為

s,此時A球與B球之間的距離為

m。參考答案：0.2；

17.如圖所示,將一質(zhì)量為m的擺球用長為L的細繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,細繩就會沿圓錐面旋轉(zhuǎn),這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,擺球運動周期為

參考答案：

T=

8.在傾角為30°的斜面頂點以10m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為0.1kg的小球，則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為

，過程中重力的平均功率為

。（結(jié)果保留根號）參考答案：

平拋運動的位移偏轉(zhuǎn)角為30°，故：，而、解得：故過程中重力的平均功率為：小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為：9.科技館里有一個展品，該展品放在暗處，頂部有一個不斷均勻向下噴射水滴的裝置，在頻閃光源的照射下，可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動，如圖所示．某同學為計算該裝置噴射水滴的時間間隔，用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中幾滴水間的距離，由此可計算出該裝置噴射水滴的時間間隔為（g取10m/s2）

s，圖中第2點速度為

m/s.參考答案：第1滴水滴與第2滴水滴的間距為，第2滴與第3滴的間距為，所以相鄰水滴間距之差為根據(jù)公式可知，該裝置噴射水滴的時間間隔為，第二點速度。10.為了測定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮Δx時存儲的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎sΔx，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時：（1）需要測定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對實驗結(jié)果

（填“有”或“無”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點到桌邊的距離x

（2）有11.（4分）下圖是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。t＝0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，質(zhì)點振動周期為T。經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動，此時質(zhì)點1已發(fā)生的位移為6cm, 則當t＝時質(zhì)點5的運動方向為

；t＝時質(zhì)點9運動的路程為

。 參考答案：豎直向上

6cm12.（5分）從足夠高處先后讓兩個鋼球自由下落，兩球間用長為10米的細繩連結(jié)。第一個球下落1秒鐘后第二個球開始下落。不計空氣阻力及繩的質(zhì)量，則在第二個球開始下落后

s，連結(jié)兩球的細繩剛好被拉直。（g=10m/s2）參考答案：

0.513.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來。“神舟七號”圍繞地球做圓周運動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運動。設地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應強度B=0.80T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力作用下由靜止開始向左運動，在t=5.Os內(nèi)從磁場中拉出。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示。已知金屬線框的總電阻R=4.0。

(1)試判斷金屬線框被拉出的過程中，線框中的感應電流方向，并在圖中標出。

(2)求t=2.0s時金屬線框的速度大小和水平外力的大小。(3)已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：17.（12）如圖甲所示，為一液體槽，、面為銅板，、面及底面為絕緣板，槽中盛滿導電液體(設該液體導電時不發(fā)生電解)．現(xiàn)用質(zhì)量不計的細銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端固定在點，下端穿出鐵球使得單擺擺動時細銅絲始終與導電液體接觸，過點的豎直線剛好在邊的垂直平分面上．在銅板、面上接上圖示電源，電源內(nèi)阻可忽略，電動勢＝８Ｖ，將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到記憶示波器的地和輸入端（記憶示波器的輸入電阻可視為無窮大）．現(xiàn)將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于、的豎直面內(nèi)做簡諧運動，閉合開關，就可通過記憶示波器觀察擺球的振動情況．圖乙為某段時間內(nèi)記憶示波器顯示的擺球與板之間的電壓波形，根據(jù)這一波形（１）求單擺的擺長（取約等于10,取=10m/s2）；（２）設AD邊長為4cm，則擺球擺動過程中偏離CD板的最大距離和最小距離各是多大?參考答案：解析：（1）由圖可知T=1s

由得

(4分)

（2）擺球擺到離CD板間的最大電壓為Umax=6V

該電壓與擺球偏離CD板的距離成正比，從而有

（或）

其中l(wèi)AD=4cm，E=8V

解得=3cm即為最大距離

(4分)

擺球擺到離CD板間的最小電壓為Umin=2V

由

得cm

(4分)18.如圖所示，半徑R=0.1m的豎直