2022年湖南省常德市蒙泉镇中心学校高三物理上学期期末试卷含解析

1、2022年湖南省常德市蒙泉镇中心学校高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为r，cd为通过半球顶点c与球心o的轴线p、q为cd轴上在o点两侧，离o点距离相等的二点（带电量为q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等）则下列判断正确的是（）a p点的电势与q点的电势相等b p点的电场强度与q点的电场强度相同c 带正电的微粒在o点的电势能为零d 在p点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作匀加速直线运动参考答案：b电势能；电势解：a、由电场的叠加原理可知半球面右边的电

2、场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，所以p点的电势高于q点的电势，故a错误；b、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边然后看pq两点，可以看到，pq两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上而由题目给出的条件，正电球在pq两点产生的电场为零所以，q点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度，而与p点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故b正确；c、本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在o点的电势能不一定为零，故c错误；d、电场线方向水平向右

3、，所以在p点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，故d错误故选：b2. （单选）如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则()￥a该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2b该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2c盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgd盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg参考答案：b3. （单选）下列说法中正确的是  &

4、#160; a布朗运动就是液体分子的热运动    b对一定质量的气体加热，其内能一定增加    c物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大    d分子间的引力与斥力同时存在，斥力总是小于引力参考答案：c4. 如图所示，质量为m的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后（）a两者的速度均为零b两者的速度总不会相等c盒子的最终速度为，方向水平向右d盒子的最终速度为，方向水平向右参考答案：d【考

5、点】动量守恒定律【分析】以物体与小车组成的系统为研究对象，水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，由于盒子内表面不光滑，最终两者具有共同的速度，运用动量守恒定律求解【解答】解：选物体与小车组成的系统为研究对象，由水平方向动量守恒得：mv0=（m+m）v所以：v=v0v方向与v0同向，即方向水平向右故选：d5. 如图在两极板间存在水平和竖直的匀强磁场和电场，一带电小球被由静止释放后的一小段轨迹如图，则以下说法中正确的是（    ）a小球带正电        b小球带负电c若撤去磁场小球将更早到达下

6、极板         d若撤去磁场小球将更晚到达下极板参考答案：    答案：bc二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1m到10 m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104  km延伸到1.4×105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h,引力常量为6.67×10-11 n·m2/kg2,则土星的质量约为 

7、           。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：7. 如图所示，用弹簧竖直悬挂一气缸，使气缸悬空静止已知活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好环境温度为t，活塞与筒底间的距离为h，当温度升高t时，活塞尚未到达气缸顶部，求：    活塞与筒底间的距离的变化量；    此过程中气体对外界     （填“做正功”、“做负功卵或“不做功”），气体的内能_（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案

8、：8. (5分)如图所示，用水平力f拉静放在光滑水平地面a处的物体，到达b处时物体的速度大小为v，此时若改用方向相反，大小为8f的力作用在物体上，使物体能回到a处，则物体回到b处时的速度大小为      ，回到a处时的速度大小为            。    参考答案：    答案：v、3v  9. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核

9、电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右请写出铯137发生衰变的核反应方程：_如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_（已知碘（i）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：    (1).     (2). 解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到： ；根据质能方程e=mc2，解得：m=10. 地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量m、地球自转周期t与引力常量g表示为r=_。参考答案：11. 如图所示，一根长l的光滑绝缘细直杆mn，竖

10、直固定在场强为e与水平方向成角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端m固定一个带正电小球a，电荷量q；另一带正电小球b质量为m、电荷量为q，穿在杆上可自由滑动。现将小球b从杆的上端n静止释放，静电力常量为k。小球b可静止的位置距m端的高度h为_。参考答案：答案：12. 电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。图为某电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上应对电动车的_、_等部件加以改进。        给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃

11、料释放出来的能量仅30转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为_。参考答案：答案：蓄电池      电动机     16.8解析：根据题意，使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8。13. 某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂a、b依次通过光电门，光电计时器记录a、b分别通过光电门的时间（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂a

12、、b的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量a的宽度d1时如图所示，则臂a的宽度d1为_mm（2）若计时器显示臂a、b通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂a、b通过光电门的速度表达式分别为_、_（3）若测得臂a、b之间的距离为l（l远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为_参考答案：    (1). （1）3.35，     (2). （2）     (3).     (4). （3） 试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游

13、标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁a、b通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁a通过光电门的速度，（3）根据速度位移公式得，解得g=故答案为：（1）3.35，（2），（3）点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧

14、枪击打目标的装置，原理如图甲，ac段是水平放置的同一木板；cd段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为o，半径r=0.2m；mn是与o点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠p，它紧贴在弹簧的原长处b点；对弹珠p施加一水平外力f，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力f与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知bc段长l=1.2m，eo间的距离s=0.8m计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠p后，求：（1）弹珠p通过d点时的最小速度vd；（2）弹珠p能准确击中平台mn上的目标e点，它通过c点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量

15、为x0时所用的外力为8.3n，释放后弹珠p能准确击中平台mn上的目标e点，求压缩量x0参考答案：（1）弹珠p通过d点时的最小速度为 ；（2）通过c点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据d点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出d点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出d点的速度，通过机械能守恒定律求出通过c点的速度（3）当外力为0.1n时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1n，对b的压缩位置到c点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到d点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=

16、解得 v=m/s（2）弹珠从d点到e点做平抛运动，设此时它通过d点的速度为v，则s=vtr=gt从c点到d点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，v=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1n，根据动能定理得， 且f1=0.1n，f2=8.3n得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠p通过d点时的最小速度为 ；（2）通过c点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键15. 图所示摩托车做腾跃特

17、技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从a点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.a、b为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到a点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达a点时速度大小及圆弧对应圆心角.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点o速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m  (2)m/s，90°  (3)5600n【详解】(1)车做的是平

18、抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至a点时其竖直方向的分速度：到达a点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：  当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点o时对轨道的压力为5600 n.答：(1)从平台飞出到a点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达a点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点o速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 n.四、计算题：本题共3小题，共计47分16

19、. 水平路面上质量为30kg的手推车，在受到60n的水平推力时做加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动，求：（1）手推车受到的摩擦力大小；（2）若撤去推力，车的加速度大小。参考答案：解：（1）               （2分）                   （2分）（2）

20、0;                （1分）   17. 如图所示，在xoy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强e=×104n/c的匀强电场，第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度b1=0.2 t的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度b2的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板om，平板上开有一个小孔p，p处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管，管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距

21、o点cm的粒子源s可以向第四象限平面内各个方向发射a粒子，假设发射的a粒子速度大小v均为2×105ms，此时有粒子通过准直管进入电场, 打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电，比荷为×l07ckg，重力不计，求：(1) a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从s到达p孔的时间； (2) 除了通过准直管的a粒子外，为使其余a粒子都不能进入电场，平板om的长度至少是多长？(3) 经过准直管进入电场中运动的a粒子，第一次到达y轴的位置与o点的距离；(4) 要使离开电场的a粒子能回到粒子源s处，磁感应强度b2应为多大？参考答案：解： （1）由 &

22、#160; 1分得m    1分周期粒子从s到达p孔的时间s 2分(2) 设平板的长度至少为l，粒子源距o点为h，由几何关系，有m  4分(3) 粒子进入电场后做类平抛运动，有x轴方向位移  1分y轴方向位移     1分加速度m/s2      1分几何关系可得m 1分所以，粒子到达y轴位置与o点的距离y=y+d=0.07m  1分(4) 设粒子在y轴射出电场的位置到粒子源s的距离为h，有h=y+h=(7+)×10-2m      1分设粒子在y轴射