湖南省衡阳市南京中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖南省衡阳市南京中学2022年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.具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为，同时伴随有射线产生其方程，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是___________(填选项前的字母)A．为质子B．是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C．射线是钍原子核放出的D．1g钍经过120天后还剩0.2g钍参考答案：B衰变过程中满足质量数守恒，β粒子质量数为0；β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的；衰变过程中满足质量数、电荷数守恒．A、根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为电子，故A错误；B、β衰变的实质：β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故B正确；C、γ射线是镤原子核放出的，故C错误；D、钍的半衰期为24天，1g钍90234Th经过120天后，发生5个半衰期，1g钍经过120天后还剩0.03125g．故D错误；故选：B．2.（单选）起重机将物体从地面加速提升到某高度，在这一过程中（）A．起重机对物体所做的功等于物体动能的增加量B．起重机对物体所做的功等于物体重力势能的增加量C．起重机对物体所做的功等于物体机械熊的增加量D．物体受到的合力所做的功等于物体机械能的增加量参考答案：解：A、D、根据动能定理得，力F、重力二力做功之和等于物体动能的增量．故A错误，D错误．B、C、除重力以外其它力做功等于物体机械能的增量，知力F做的功等于物体机械能的增量．故B错误，C正确．故选：C．3.（单选）学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图甲所示。在大线圈I中放置一个小线圈Ⅱ，大线圈l与多功能电源连接。多功能电源输入到大线圈I的电流i1的周期为T，且按图乙所示的规律变化，电流i1将在大线圈I的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=kil(其中k为常数)。小线圈Ⅱ与电流传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈Ⅱ中感应电流i2随时间t变化的图象。若仅将多功能电源输出电流变化的周期适当减小，则图丙所示各图象中可能正确反映i2—t图象变化的是(图丙中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2—t图象)是参考答案：D4.（单选）关于摩擦力，下列说法正确的是

A．静摩擦力产生在两个静止的物体之间，滑动摩擦力产生在两个运动的物体之间B．静摩擦力可以作为动力、阻力，而滑动摩擦力只能作为阻力C．有摩擦力一定存在弹力，且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直D．摩擦力的大小与正压力大小成正比参考答案：C解：A、摩擦力产生在有相对运动或有相对运动趋势物体间，还要满足其他的条件，故A错误

B、静摩擦力和滑动摩擦力均可作为动力或阻力，要看力的作用效果而定，故B错误

C、摩擦力平行于接触面，弹力垂直于接触面，二者方向垂直，故C正确

D、滑动摩擦力大小与正压力成正比，故D错误

故选C5.下列各个图象中，能够描述自由落体运动的是参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm7.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：

150

N,

竖直向下

。8.B.动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA:RB=1:2，它们的角速度之比=

，质量之比mA:mB=

.参考答案：；1：2两卫星绕地球做匀速圆周运动，其万有引力充当向心力，，所以两者角速度之比为；线速度之比为，根据题意知两者动能相等，所以质量之比为：1:2。【考点】匀速圆周运动的描述、万有引力定律的应用

9.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：A．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图

参考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0410.15．如图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用大小未知的水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对2m的最大拉力为

。参考答案：11.如图所示，做平抛运动的质点经过O、A、B三点，以O为坐标原点，A、B两点坐标如图所示，平抛的初速度是____________m/s。经过A点时的速度是____________m/s。则抛出点的坐标是_______________参考答案：5；

；

(-5，-5)。

12..(选修模块3-4)（填空）⑴下列说法中正确的是 。A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球⑵如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______为红光。

⑶如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2s时间内，质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置。求：①该简谐波的周期。②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。参考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s13.一个学生在做平抛实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，他在曲线上任取水平距离均为△S的三点A、B、C，并测得△S=0.2m，又测出它们竖直之间的距离分别为S1=0.1m、S2=0.2m利用这些数据，这个学生求得物体抛初速度为

m／s，物体到B点的竖直分速度为

m/s，A点离抛出点的高度为

m.（取g=10m／s2）参考答案：2

1.5

0.125三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场。金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动。某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O孔竖直射入两板间。ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速下落；ab从Ⅰ区域右边界离开Ⅰ区域时，小球恰好从O′孔离开。已知板间距为3d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d。带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g。求：（1）磁感应强度的大小B；（2）把磁感应强度增大到，金属杆进入Ⅰ区域和小球射入两板间的初速度不变，发现小球从O′孔离开时的速度与其初速度相等，问多大？要实现这个过程，v0要满足什么条件？参考答案：（1）

（2）【详解】(1)ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为：金属板间产生的场强大小为ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速下落，有联立解得：；(2)磁感应强度增大后小球在两板间先做匀减速运动，再做匀加速运动，设加速度大小分别为a1、a2由牛顿第二定律根据运动学公式V=当磁感应强度为B时，ab从Ⅰ区域右边离开磁场时，小球恰好从O′孔离开，则有联立解得：根据题意即解得：17.2009年12月，我国自主研制的第一颗为青少年服务的科学实验卫星“希望一号”在太原卫星发射中心升空．“希望一号”卫星主要飞行任务是搭载青少年提出的“天圆地方”科学实验方案、建立业余无线电空间通讯及进行太空摄影．由于是为我国青少年研制的第一颗科学实验卫星，有关方面专门邀请了来自全国的50位热爱航天事业的中小学生到现场观看卫星发射的全过程．（1）右图是某监测系统每隔2．5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度,结果如图所示．求火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小．（2）假设“希望一号”卫星整体质量2350千克，图示时段长征三号甲运载火箭质量200吨．取g=10m/s2,求火箭的推力．（3）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，“希望一号”卫星在距地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动．求“希望一号”卫星环绕地球运行的周期．参考答案：Δs=aT2得a=m/s2=8m/s2

由F－mg－Mg=（m+M)a

得火箭的推力F=(m+M)(a+g)=(200000+2350)×(8+10)N=3642300N=3.6×106N18.（15分）如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，BC为其竖直直径，（sin53°=0.8

cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）求：（1）