2022年湖南省株洲市国光瓷业集团股份公司学校高三物理期末试卷含解析

2022年湖南省株洲市国光瓷业集团股份公司学校高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则关于物体a，b受力个数下面说法正确的是A．铁块b一定受2个力 B．木块a一定受4个力 C．木块a

可能受6个力 D．木块a

可能受5个力参考答案：【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3B4【答案解析】B解析：B、C、先对a、b整体受力分析，受到重力和推力，二力平衡，整体不受墙壁的弹力和摩擦力；最后对a受力分析，受到重力、推力、b对a的压力和静摩擦力；故a受到4个力；故C错误，B正确；A、D、再对b受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力，三力平衡，故支持力和静摩擦力的合力与重力平衡，竖直向上，即b受3个力；故A、D错误；故选：B．【思路点拨】先对b受力分析，再对a、b整体受力分析，最后对a受力分析．弹力和摩擦力的有无可以根据假设法判断，即假设存在，或假设不存在，看是否与运动状态相矛盾．2.(多选题)如图6所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度，在此过程中 A.斜面对物块A的摩擦力一直增大

B.地面对斜面的支持力一直增大C.地面对斜面的摩擦力一直增大D.地面对斜面的支持力保持不变参考答案：CD3.（单选）如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接，当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ=30o，则A球、C球的质量之比为（

）

Ａ．1:2

Ｂ．2:1

Ｃ．1:

Ｄ．:1参考答案：C解：设A球、C球的质量分别mA、mC．由几何知识得知，两细线相互垂直．

对A、C两球平衡得T1=mAg，T2=mCg．

以B球为研究对象，分析受力情况：重力G、两细线的拉力T1、T2．由平衡条件得

T1=T2tanθ

得则得

故选C4.如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在水平地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止。则（

）A．绳子的拉力可能为零

B．地面受的压力大于物块B的重力C．物块B与地面间不存在摩擦力

D．物块A、B间不存在弹力参考答案：CD5.一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A=S0C，则下列说法正确的是（

）A.甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.P2极板电势比P1极板电势高D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：2参考答案：B【分析】粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小．【详解】甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，qvB=m，得：，r甲＜r乙则甲的比荷大于乙的比荷，B正确；能通过狭缝S0的带电粒子，电场力与洛伦兹力等大反向，若粒子带正电，则洛伦兹力向上，电场力向下，则P1极板电势比P2极板电势高，选项C错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D错误；故选B。【点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

7.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd8.据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为＿＿＿＿＿Ｗ。参考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。9.一个小球从长为4m的斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至运动6m停止，小球共运动了10s．则小球在运动过程中的最大速度为2m/s；小球在斜面上运动的加速度大小为m/s2．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的平均速度推论，结合总路程和总时间求出最大速度的大小，根据速度位移公式求出小球在斜面上的加速度．解答：解：设小球在运动过程中的最大速度为v，根据平均速度的推论知，，解得最大速度v=．小球在斜面上的加速度a=．故答案为：2，点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．10.如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：水平向右，311.一座高6m的水塔顶端渗水，每隔一定时间有一滴水滴落下，当第5滴离开水塔顶端时，第l滴水滴正好落到地面，则此时第3滴水滴距地面的高度为_________m。参考答案：4.5m12.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端

固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动，当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为

J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=___

_J.(g取10m/s2)参考答案：37.5

，

1513.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．已知m1=50g、m2=150g.某同学处理数据时，做出了图象，若由图象求出的重力加速度与当地的重力加速度在误差范围内相等，则验证了机械能守恒定律．该同学由图象求出的重力加速度g=

m/s2（结果保留两位有效数字）参考答案：15.（2分）在测量长度的实验中某同学测量结果为3.240cm，请问该同学用的测量工具可能是：

。A．毫米刻度尺

B．精度为0.1mm的游标卡尺

C．精度为0.05mm的游标卡尺

D．精度为0.02mm的游标卡尺E．螺旋测微器参考答案：答案：CD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示．静止在水平面上的圆形（半径为R）光滑管道ABC，C为最高点，B为最低点．管道在竖直面内．管道内放一小球，小球直径略小于圆管内径且可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在P点，过P点的半径0P与竖直方向的夹角为θ．现对管道施加一水平向右的恒力作用，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止．经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的A点，重力加速度为g．求：（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；（2）圆形管道圆心与障碍物之间距离的可能值．参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）对小球受力分析，由力的平行四边表及牛顿第二定律可求得管道的加速度；（2）当管道停止时，小球沿半径方向的速度为零，沿切线的方向速度不变；由运动的合成与分解求得径向速度；此后由机械能守恒定律及平抛运动的规律可求得小球可能的运动距离．解答：解：（1）小球受力如图，由力的平行四边形定则及牛顿第二定律得：mgtanθ=ma；解得a=gtanθ；即为恒力作用下的圆形管道运动的加速度；（2）设圆形管道在运动过程中突然停止前进的速度为v，由匀变速直线运动公式得：v2=2as；圆形管道停止时，小球沿管道半径方向的速度变为零，沿切线方向的速度保持不变，对速度v沿切向和径向进行分解，则小球速度变为v′=vcosθ；小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域则可返程到达A点，或从C点飞出做平抛运动到达A点；若小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域，则由机械能守恒得：m（vcosθ）2=mg（Rcosθ+h），其中0≤h＜RL=S+R；联立以上相关各式得：+R≤s＜+R若小球从C点飞出做平抛运动到达A点，则由机械能守恒及平抛运动的规律得：R=gt2，R=vCtm（vcosθ）2=mgR（1+cosθ）+mvc2联立以上相关各式得：s=L=s+Rs=+R答：圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为：+R≤s＜+R及s=点评：本题考查机械能守恒及平抛运动的规律，注意在解题中要正确应用运动的合成与分解，明确在运动中速度的突变．17.如图所示，xOy为空间直角坐标系，PQ与y轴正方向成θ＝30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场，在poy区域存在足够大的匀强电场，电场方向与PQ平行，一个带电荷量为＋q，质量为m的带电粒子从－y轴上的A（0，－L）点，平行于x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与PQ垂直，粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴，粒子重力忽略不计。求：（1）从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t＇；（2）匀强电场的电场强度F的大小。参考答案：解：（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，则由几何关系得

（1分）

（1分）联立得又有

（1分）粒子在磁场中运动时间

（1分）由M到做匀速直线运动的时间

（1分）所以粒子从开始进入磁场到刚进入电场的时间

联立以上各式得

（1分）（2）在电场中做类平抛运动

（1分）

（1分）由几何关系得

（1分）

（1分）联立得

把30°代入得