湖南省常德市枫树中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市枫树中学2022年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.（多选题）两个相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示．开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动．当将AB在竖直方向向上或向下运动过程中，关于磁铁的运动下列说法正确的是（）A．将AB竖直向下运动（磁铁与平板间始终相互接触）过程中，两个条形磁铁一定碰在一起B．将AB竖直向下运动（磁铁与平板间始终相互接触）过程中，两个条形磁铁可能碰在一起C．将AB竖直向上运动（磁铁与平板间始终相互接触）过程中，两个条形磁铁一定不能碰在一起D．将AB竖直向上运动（磁铁与平板间始终相互接触）过程中，两个条形磁铁可能碰在一起参考答案：BD【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重．【分析】开始时两块磁铁在底板上处于静止，说明磁铁间引力不大于最大静摩擦力．突然竖直向下平移时，先加速下降后减速下降，先处于失重状态，后处于超重状态，失重时磁铁所受的最大静摩擦力减小，两块磁铁可能碰在一起．同样，分析突然竖直向上平移时，两块磁铁是否可能碰在一起．【解答】解：A、开始时两块磁铁在底板上处于静止，说明磁铁间引力不大于最大静摩擦力．突然竖直向下平移时，先加速下降后减速下降，先处于失重状态，后处于超重状态，失重时板对磁铁的支持力小于磁铁的重力，即磁铁对板的压力一直小于磁铁的重力，所以磁铁受到的支持力减小，最大静摩擦力减小，只有在最大静摩擦力小于磁铁之间的吸引力时，两个条形磁铁才能碰在一起，故A错误，B正确；C、从板突然竖直向上平移到停下，板和磁铁的运动也经历两个阶段．起初，板和磁铁一起作加速度方向向上、速度向上的运动，在这过程中，正压力增大，最大静摩擦力亦增大，作用于每个磁铁的磁力与静摩擦力始终保持平衡，磁铁在水平方向不发生运动．接着，磁铁和板一起作加速度方向向下、速度向上的运动，直到停在A″B″处．在这过程中，磁铁对板的正压力减小，最大静摩擦力亦减小，向下的加速度愈大，磁铁的正压力愈小，最大静摩擦力也愈小．当板的加速度大到某一数值时，最大静摩擦力减小到小于磁力，于是磁铁沿着平板相向运动并吸在一起．故C错误，D正确；故选：BD．2.（单选）如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R、质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（）A．

B．

C．

D．参考答案：C3.(多选)下列有关物质属性及特征的说法中，正确的是_____

A．液体的分子势能与液体的体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．分子间的引力和斥力同时存在E.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用参考答案：ADE4.从下列物理规律中哪一个可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论[LU2]

：（

）A．牛顿第一定律．

B．牛顿第二定律．C．牛顿第三定律．

D．机械能守恒定律．参考答案：5.位于A、B处的两个带不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线，下列说法中正确的是A.正电荷从c点移到d点，静电力做负功B.a点和b点的电势不相同C.负电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力不做功，电势能不变参考答案：A【详解】A、由于场源是负电荷，故电势从里往外逐渐升高，由图可知，d点的电势大于c点的电势，故正电荷从c点移到d点，电场力做负功，故A正确；B、由图可知，a点和b点位于同一条等势面上，所以电势相同，故B错误；C、a点和b点的电势相同，负电荷从a点移到b点，电场力不做功，电势能不变。故C错误；D、正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.小球A和B从离地面足够高的同一地点，分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出，抛出时A球的速率为1m/s，B球的速率为4m/s，则从抛出到AB两球的运动方向相互垂直经过时间为

s,此时A球与B球之间的距离为

m。参考答案：0.2；

17.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为

参考答案：

T=

8.在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为

，过程中重力的平均功率为

。（结果保留根号）参考答案：

平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、解得：故过程中重力的平均功率为：小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为：9.科技馆里有一个展品，该展品放在暗处，顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置，在频闪光源的照射下，可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动，如图所示．某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔，用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离，由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为（g取10m/s2）

s，图中第2点速度为

m/s.参考答案：第1滴水滴与第2滴水滴的间距为，第2滴与第3滴的间距为，所以相邻水滴间距之差为根据公式可知，该装置喷射水滴的时间间隔为，第二点速度。10.为了测定一根轻质弹簧被压缩Δx时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩Δx，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果

（填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）有11.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm12.（5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落后

s，连结两球的细绳刚好被拉直。（g=10m/s2）参考答案：

0.513.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：mg，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力作用下由静止开始向左运动，在t=5.Os内从磁场中拉出。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示。已知金属线框的总电阻R=4.0。

(1)试判断金属线框被拉出的过程中，线框中的感应电流方向，并在图中标出。

(2)求t=2.0s时金属线框的速度大小和水平外力的大小。(3)已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少？参考答案：17.（12）如图甲所示，为一液体槽，、面为铜板，、面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解)．现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在点，下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触，过点的竖直线刚好在边的垂直平分面上．在铜板、面上接上图示电源，电源内阻可忽略，电动势＝８Ｖ，将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的地和输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）．现将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于、的竖直面内做简谐运动，闭合开关，就可通过记忆示波器观察摆球的振动情况．图乙为某段时间内记忆示波器显示的摆球与板之间的电压波形，根据这一波形（１）求单摆的摆长（取约等于10,取=10m/s2）；（２）设AD边长为4cm，则摆球摆动过程中偏离CD板的最大距离和最小距离各是多大?参考答案：解析：（1）由图可知T=1s

由得

(4分)

（2）摆球摆到离CD板间的最大电压为Umax=6V

该电压与摆球偏离CD板的距离成正比，从而有

（或）

其中lAD=4cm，E=8V

解得=3cm即为最大距离

(4分)

摆球摆到离CD板间的最小电压为Umin=2V

由

得cm

(4分)18.如图所示，半径R=0.1m的竖直