2022年湖南省娄底市石桥中学高三物理期末试卷含解析

2022年湖南省娄底市石桥中学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.如图，匀强电场方向水平向右，场强E，丝线长L，上端系于O点，下端系质量为m带电量为+q的小球，已知Eq=mg。现将小球从最低点A由静止释放，则A．小球可到达水平位置B．当悬线与水平呈45°角时小球的速度最大C．小球在运动过程中机械能守恒

D．小球速度最大时悬线上的张力为参考答案：ABD2.物体从A点静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止.则在先后两个运动过程中（）A．时间一定相同

B．平均速度一定相同C．加速度的大小一定相同

D．物体通过的路程一定相等参考答案：B略3.（单选）如图所示，用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B点为球与墙壁的接触点．现保持固定点O不动，将轻绳OA加长，使绳与墙壁的夹角θ变小，则球静止后与绳OA加长之前相比（）A．绳对球的拉力变大B．球对墙壁的压力变小C．球对墙壁的压力不变D．球所受的合力变大参考答案：解：以足球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力F1和墙壁对球的支持力F2，根据平衡条件三个力的合力为零保持不变，运用合成法，结合几何知识有：

F1=，F2=mgtanα把绳OA的长度加长一些，则α减小，可知F1减小，F2减小，故选：B．4.（单选）在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是（

）A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下参考答案：D5.如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图及传播的距离，已知该波的周期为，、、、为沿波传播方向上的四个质点，下列判断正确的是：A．在时刻，质点的速度达到最大B．从时刻起，质点比质点先回到平衡位置C．在时刻，质点的速度向上且达到最大D．从时刻起，在一个周期内，、、三个质点所通过的路程均为一个波长参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。①打D点时，小车的瞬时速度大小为___

____m/s（保留两位有效数字）。②小车运动的加速度大小为___

____m/s2（保留两位有效数字）。③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为______________________。参考答案：①0.72

②2.0

③

8.1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：

；

9.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：10.(4分)从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响。为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕O点高速转动，如图所示。由于做匀速圆周运动，处于太空中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉。太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向

；假设O点到太空舱的距离为90m，要想让太空舱中的宇航员能体验到地面重力相似的感觉，则太空舱转动的角速度大约是

rad/s（g取10m/s2）。参考答案：

答案：沿半径方向向外；1/311.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：12.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将（

）（填“偏大，偏小或不变”）。参考答案：不变13.如图所示，为在“探究动能定理”的实验中小车在运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，小车在A、B之间可描述为________运动，C、D之间可描述为________运动．小车离开橡皮筋后的速度为________m/s.参考答案：：加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.36三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为m、带电量为﹣q的小球A，用长为L的绝缘轻杆与固定转动轴O相连接，绝缘轻杆可绕轴O无摩擦转动．整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度E=2，现将轻杆从图中的竖直位置由静止释放．求：（1）轻杆转过90°时，小球A的速度为多大？（2）轻杆转过多大角度时小球A的速度最大？（3）小球A转过的最大角度为多少？参考答案：考点：动能定理的应用；力矩的平衡条件．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：（1）小球受到向左的电场力作用，轻杆顺时针转动，根据动能定理求解速度；（2）轻杆转动过程中，合力矩为零时，小球A的速度最大，根据此条件列式求解；（3）小球A转过的最大角度时速度为零，根据动能定理求解小球A转过的最大角度．解答：解：（1）轻杆转过90°的过程中，由动能定理：qEL+（﹣mgL）=﹣0，又E=2，得qE=2mg解出v=（2）轻杆转动过程中，合力矩为零时，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（3）设小球A的速度减为零时轻杆与水平方向的夹角为β，动能定理：qELcosβ+=0﹣0

得到2cosβ=1+sinβ，解出sinβ=0.6（舍去sinβ=﹣1），β=37°

因此，小球A转过的最大角度为90°+37°=127°答：（1）轻杆转过90°时，小球A的速度为．（2）轻杆转过63.43°的角度时小球A的速度最大．（3）小球A转过的最大角度为127°．点评：本题考查了动能定理、力矩等知识，综合性较强，关键要理解力矩的物理意义，抓住住小球速度最大时合力矩这个临界条件，对学生的能力要求较高．17.如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d，板长为L，接在电压为U的直流电源上．一个带电液滴以v0的初速度从板间的正中央水平射人，恰好做匀速直线运动．求：（1）液滴的比荷（2）若直流电源电压变为2U，带电液滴以v0的初速度从板间的正中央水平射入，液滴能从金属板右侧飞出，求液滴离开电场的竖直偏移量．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）液滴做匀速运动，由电场力等于重力即可判断液滴比荷（2）液滴做类平抛运动，有牛顿第二定律求的加速度，由运动学公式求的偏转量解答：解：（1）带电液滴在板间受重力和竖直向上的静电力，因为液滴做匀速运动，所以有qE=mg

①

②联立①②得（2）液滴在电场中做类平抛运动．此时液滴所受的静电力

③qE1﹣mg=ma

④L=v0t

⑤

⑥联立③④⑤⑥答：（1）液滴的比荷（2