湖南省常德市石门县三圣乡中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省常德市石门县三圣乡中学2022年高三物理下学期期末试题含解析 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. 物体甲的速度﹣时间图象和物体乙的位移﹣时间图象分别如图所示，则两个物体的运动情况是（　　） A．甲在0?4 s时间内有往返运动，它通过的总路程为12m B．甲在0?4 s时间内做匀变速直线运动 C．乙在t=2s时速度方向发生改变，与初速度方向相反 D．乙在0?4 s时间内通过的位移为零 参考答案： B 【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】v﹣t图象的斜率表示加速度，与t轴包围的面积表示位移大小；x﹣t图象的斜率表示速度，面积无意义． 【解答】解：A、甲在前2s内向负方向做匀减速直线运动，后2s内向正方向做匀加速直线运动，即4s时间内有往返运动；它通过的总路程为两个三角形的面积，为：S=2×=6m，故A错误； B、v﹣t图象的斜率表示加速度，甲在4s时间内的v﹣t图象是直线，加速度恒定不变，做匀变速直线运动，故B正确； C、x﹣t图象的斜率表示速度，乙图表示物体做匀速直线运动，速度方向不变，故C错误； D、乙在4s时间内从﹣3m运动到+3m位置，故位移为6m，故D错误； 故选：B 2. （单选）如图所示，小圆盘。水平固定，带电量为+Q，从盘心O处释放一个带电量为+q、质量为m的小球，由于电场力的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点， Oc=h1，又知过竖直线b点时小球的速度最大，Ob=h2，重力加速度为g，规定圆盘的电势为零。由此可确定 A. b点的场强大小为 B. c点的场强大小为 C. b点的电势为 D. c点的电势为 参考答案： A 小球通过b点时的速度最大，则在b点时小球所受的电场力与重力平衡，则有，qEb=mg，Eb=．所以选项A正确．b到c过程，小球做减速运动，到达c处时的加速度向下，合力向下，则重力大于电场力，则有：qEc＜mg，Ec＜．所以选项B错误．O到c，根据动能定理得，W电-mgh1=0，电场力做正功，W电=mgh1，电势能减小mgh1，o点电势能为0，所以c点电势能为-mgh1，c点的电势为?h1．由于小球所受的电场力向上，电场线向上，根据顺着电场线方向电势降低可知，b的电势应大于?h1．所以选项C、D错误，所以答案为：A． 3. 如图所示，斜面体A静止在水平地面上，物块B在水平推力F作用下静止在A的斜面上，B与A之间的摩擦力大小为f1，A与地面间的静摩擦力大小为f2，若减小水平推力F的大小而A与B均保持静止，则f1与f2的变化情况是 A．f1一定变小，f2 可能变小    B． f1 可能变大，f2一定变小 C．f1 一定变小，f2一定变小    D． f1一定变小，f2 可能变大 参考答案： 答案：B 4. 物体在合外力作用下从静止开始做直线运动，合外力随时间的变化图像如图，则0—t0、t0—2t0两段时间合外力所做的功大小之比是 A．5:4          B．4:5 C．4:3          D．3:4 参考答案： C 5. 在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示。取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是（　     　 ）            A                 B                   C                D 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. 某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置。该小组同学的实验步骤如下：用天平称量出滑块的质量为M=400g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码（每个钩码质量为100g），调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况。选取的实验纸带记录如图2所示，图中A、B、C、D、E均为计数点，相邻两个计数点的时间隔均为0.1s，则物体运动的加速度为         m/s2，细线对滑块的拉力大小为         N，滑块与桌面间的动摩擦因数=            。（重力加速度为，结果保留两位有效数字）。       参考答案： 0．85；  1．8   0．37 7. 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字） 参考答案： 8. 一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h） 参考答案： 9. (5分)平衡下列核反应方程式： （1）______________，_________________。 （2）______________ 参考答案： 答案：（1）5，10    （2） 10. 如图1所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放．实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图．（g取10m/s2） （1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是　                                 　． （2）根据部分小球位置示意图（如图2），下列说法正确的是  　 A．闪光间隔为0.1s B．A球抛出点坐标（0，0） C．B球抛出点坐标（0.95，0.50） D．两小球作平抛运动的水平速度大小不等． 参考答案： （1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动． （2）A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出闪光的间隔．      BC、求出小球在某一位置竖直方向上的分速度，从而求出运动的时间，根据h=gt2，x=v0t求出抛出点的坐标．     D、根据平抛运动的初速度是否相等，从而即可求解． 【解答】解：（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是保证小球抛出时的速度在水平方向． （2）A、由图可知，每格边长为0.05m，对A球，根据△y=2L=gT2得闪光的周期为T=，故A正确． B、A球在第二位置的竖直分速度为，在抛出点到该位置运动的时间为t=，等于闪光的周期，可知A球的抛出点坐标为（0，0），故B正确． C、横坐标为0.80m的小球在竖直方向上的分速度为vy==1.5m/s． 则运行的时间为t==0.15s．水平分速度为v0=m/s=1.5m/s． 则此时B球的水平位移为x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，竖直位移为y=gt2=×10×0.152m=0.1125m． 所以B球抛出点的坐标为：（1.025，0.4875）．故C错误． D、两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度相等，故D错误． 故答案为：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB． 11. 在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为        ；重力对石子做功的瞬时功率P为              W。(g取10m/s2).    参考答案： 答案：15m/s；100W或141.4W 12. 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，波长大于10m，再经过6s，质点a通过的路程是___cm，这列波的波速是_____m/s． 参考答案： 60  10（2分，每空1分） 由题意可知a、b两点相距，该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。 13. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 答案：变大；变大 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到或直接测量而得到的物理量是          ①时间间隔；②位移；③加速度；④平均速度； A．①②        B．①③        C．①②④      D．①②③④ 参考答案： A 15. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz， ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距，可求得B点对应的速度是________m/s，加速度是             m/s2 (计算结果保留二位有效数字) 参考答案： 0.080   0.20    四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 2013年7月5日－12日，中俄“海上联合－2013”海上联合军事演习在日本海彼得大帝湾附近海空域举行。在某天进行的演习中，我国研发的一艘022型导弹快艇以30m／s的恒定速度追击前面同一直线上正在以速度v1逃跑的假想敌舰。当两者相距L0＝2km时，以60m／s相对地面的速度发射一枚导弹，假设导弹沿直线匀速射向假想敌舰，经过t1＝50s艇长通过望远镜看到了导弹击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰速度减小但仍在继续逃跑，速度变为v2，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚导弹以同样速度发射后，又经t2＝30s，导弹再次击中敌舰并将其击沉。不计发布命令和发射反应的时间，发射导弹对快艇速度没有影响，求敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大? 参考答案： 17. 如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成．在S点有一粒子源，能不断释放电量为q，质量为m的静止带电粒子，被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B．若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求： （1）粒子进入磁场时速度大小． （2）匀强磁场的宽度D至少为多少？ （3）该带电粒子周期性运动的周期T是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？ 参考答案： 解：（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理得： ，解得：…① 由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线运动，则加速的时间t1为：t1==…② 粒子在偏转电场中做类似平抛运动， 其加速度a为：， 粒子通过偏转电场的时间t2为：…③ 粒子在偏转电场中的侧移距离y为：…④ 侧向速度vy为： 则粒子射出偏转电场时的速度v为：…⑤ （2）以速度v进入磁场后做匀速度圆周运动，洛仑兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得：，解得：…⑥ 则磁场宽度为：…⑦ （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T'为： ，tanθ==2，则：θ=arctan2， 所以粒