2022年湖南省永州市陽河中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖南省永州市陽河中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）2014年8月3日16時(shí)30分云南省魯?shù)榭h發(fā)生6.5級強(qiáng)震，牽動(dòng)了全國人民的心．一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī)，以9m/s的速度水平飛行．在距地面180m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則（）A．物資投出后經(jīng)過20s到達(dá)地面目標(biāo)B．物資投出后經(jīng)過6s到達(dá)地面目標(biāo)C．應(yīng)在地面目標(biāo)正上方投出物資D．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：貨物離開飛機(jī)后以9m/s的初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式計(jì)算即可．解答：解：A、救災(zāi)物資離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上：h=gt2，解得：t==6s，故A錯(cuò)誤，B正確；C、救災(zāi)物資的水平位移：x=v0t=9×6=54m，為把物質(zhì)準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離54m處投出物質(zhì)，故CD錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確貨物做平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式列式求解．2.為了測量物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用一拉力讓該物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列哪組測量值可以求出物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

A．水平拉力

B．物體的質(zhì)量

C．物體的質(zhì)量和物體對地面的壓力D．水平拉力和地面對物體的支持力參考答案：D3.某同學(xué)聽說了我國的“天宮一號(hào)”成功發(fā)射的消息后，上網(wǎng)查詢了關(guān)于“天宮一號(hào)”的飛行信息，獲知“天宮一號(hào)”飛行周期約93分鐘，軌道高度約350km（可視為圓軌道）。另外，該同學(xué)還查到地球半徑約6400km，地球表面的重力加速度約9.8m/s2，引力常量G=6.37×10-11N.m2/kg2。根據(jù)以上信息，判斷下列說法正確的是

（

）A．天宮一號(hào)的飛行速度等于第一宇宙速度B．可以計(jì)算出天宮一號(hào)的動(dòng)能C．可以計(jì)算出天宮一號(hào)的向心加速度D．可以計(jì)算出地球的質(zhì)量和密度參考答案：CD4.（單選）關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說法錯(cuò)誤的是（

）

A．伽利略開創(chuàng)了運(yùn)用邏輯推理和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行科學(xué)研究的方法B．卡文迪許在利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測量萬有引力常量時(shí)，應(yīng)用了放大法C．電場強(qiáng)度是用比值法定義的，因而電場強(qiáng)度與電場力成正比，與試探電荷的電量成反比D．合力與分力、總電阻、交流電的有效值用的是“等效替代”的方法參考答案：C5.a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，abc=120o?，F(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷+Q分別固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為+q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比

A．d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向d

B．+q在d點(diǎn)所具有的電勢能較大

C．d點(diǎn)的電勢小于O點(diǎn)的電勢

D．d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度參考答案：ACD由點(diǎn)電荷的電場及電場的疊加可知，在O點(diǎn)a、c兩處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相互抵消，O點(diǎn)處的場強(qiáng)等于b處點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)，即EO=，方向由b指向O；而在d點(diǎn)處Ed=＜EO，方向也沿bO方向，A、D正確．

bd是a、c兩處點(diǎn)電荷連線的中垂線，由兩等量正電荷的電場中電勢分布可知在a、c兩點(diǎn)電荷的電場中O點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)電勢，而在點(diǎn)電荷b的電場中O點(diǎn)電勢也高于d點(diǎn)電勢．再由電勢疊加可知O點(diǎn)電勢高，而正電荷在電勢越高處電勢能越大，B錯(cuò)誤C正確．故選：ACD.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某課外興趣小組擬用如圖甲所示的裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況．所用實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、秒表、帶滑輪的木板以及由漏斗和細(xì)線組成的單擺等．實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺沿垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)的方向擺動(dòng)。漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置（如圖乙所示）。①在乙圖中，測得AB間距離10.0cm，BC間距離15.0cm，若漏斗完成72次全振動(dòng)的時(shí)間如圖丙所示，則漏斗的振動(dòng)周期為

s．用這種方法測的此滑塊的加速度為

m/s2.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：

．(寫出一種原因即可)參考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心變化（或液體痕跡偏粗、阻力變化等）7.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

28.本世紀(jì)最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應(yīng)為__________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于9.如下圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6V，G是開關(guān)，請指出圖中的三處錯(cuò)誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平(或與導(dǎo)軌平行)(2)滑塊離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(3)電火花計(jì)時(shí)器用的是220V的交流電，不能接直流電10.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，11.如圖所示，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為h=19cm，封閉端空氣柱長度為=40cm。為了使左、右兩管中的水銀面相平，

（設(shè)外界大氣壓強(qiáng)=76cmHg，空氣柱溫度保持不變）試問：

①需從左管的開口端再緩慢注入高度多少的水銀柱？此時(shí)封閉端空氣柱的長度是多少？②注入水銀過程中，外界對封閉空氣做_____（填“正功”或“負(fù)

功”或“不做功”）氣體將______（填“吸熱”或“放熱”）。參考答案：①對空氣柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水銀柱。（1分）②正功（1分）

放熱

（1分）12.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)13.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一列簡諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時(shí)，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有些人工材料的折射率可以為負(fù)值(n<0)，這類材料的-入射角i與折射角r依然滿足，但是折射光線與入射光線位于法線的同一側(cè)(此時(shí)折射角取負(fù)值)。如圖所示為空氣中長方體材料，其厚度d=15cm，長度1=30cm，一束光從其上表面的中點(diǎn)處以45<的入射角射入，已知該材料對此光的折射電，光在空中的傳播速度.求(計(jì)算結(jié)果可用根式表示)：①光在該材料中傳播速度的大??；②光從下表面射出點(diǎn)到材料左側(cè)面的距離。參考答案：①1.5×108m/s②(15－5)cm【分析】畫出光路圖，結(jié)合折射率公式以及幾何關(guān)系進(jìn)行求解即可；【詳解】①根據(jù)公式可以得到該材料中傳播速度的大小為：；②光路圖如圖所示：由得由幾何關(guān)系可以得到：。17.(10分)如圖所示，AB為斜軌道，與水平方向成37°角，BC為水平軌道，兩軌道在B處通過一段小圓弧相連接，一質(zhì)量為m的小物塊，自軌道AB的A處從靜止開始沿軌道下滑，最后停在軌道上的C點(diǎn)，已知物塊與軌道間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為0.3，A點(diǎn)高h(yuǎn)，(sin370=0.6)。求：

（1）在整個(gè)滑動(dòng)過程中摩擦力所做的功；（2）物塊沿軌道AB段滑動(dòng)時(shí)間t1與沿軌道BC段滑動(dòng)時(shí)間t2之比值t1/t2。參考答案：解析：（1）由動(dòng)能定理

所以

（2）設(shè)物塊沿軌道AB滑動(dòng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：

設(shè)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB，則有

設(shè)物塊沿軌道AB滑動(dòng)的加速度為a2，由牛頓第二定律：

物塊從B點(diǎn)開始作勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，速度為零，故有

有

所以

18.如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的寬度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m