2022年湖南省娄底市井字镇井字中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省娄底市井字镇井字中学高三物理上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. （多选）如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，AB是轴线上相对于圆心的对称点.某时刻一个电子从A点沿轴线向右运动至B点，此过程中电子运动的v-t图象可能是 参考答案： 【知识点】电势差与电场强度的关系．I2 【答案解析】ABC 解析：电子以速度υ0沿轴线水平向右运动，所受电场力方向向左，大小变化情况有两种可能：（1）先增大后减小；（2）一直减小．所以电子一定做加速度变化的变速运动，速度先增大后减小，AB两点电势相同，故速度大小和方向相同，故D不可能，ABC可能． 故选：ABC 【思路点拨】圆弧的中轴线上的场强的发布是：从圆弧的中心向两边先增大后减小，所以从A释放开始到运动到B点的过程中，所受电场力变化情况可能先增大后减小圆心处为零，也可能一直减小，但速度先增大后减小，AB速度相同． 2. （单选）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（      ） A．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为 B．月球的第一宇宙速度为 C．月球的质量为  D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为 参考答案： A 3. （多选题）如图8所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，MN保持静止，不计重力，则 A．M的带电量比N大                      B．M带负电荷，N带正电荷 C．静止时M受到的合力比N大             D．移动过程中匀强电场对M做负功 参考答案： BD M移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角，所以匀强电场对M做负功，故选项D正确。 【考点定位】电荷间相互作用规律、电场方向定义、共点力平衡条件、牛顿第三定律、功的理解与应用。 【名师点睛】正确判断两球的受力情况是求解本题的前提和关键。（1）本题也可采用假设法，假设两球的电性相同或相异，再逐渐分析。（2）本题题设给定图中，画出了两球的移动轨迹，一个直线、一个曲线，对求解本题具有一定的迷惑性，但细分析后发现，题设中并未说明怎样的条件发生了此类移动，包括两球的重力大小情况均不知，因此可迅速排除干扰，从静止——平衡这一特征入手切题。 【规律总结】（1）电荷间相互作用规律为同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；（2）电场方向的规定是，正电荷的受力方向为场强方向，反之负电荷受力的反方向为场强方向。 4. 如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同。若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是ks5u A．此刻两根线拉力大小相同 B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mg C．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mg D．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能 参考答案： CD 5. （单选）在空间直角坐标系O﹣xyz中，A、B、C、D四点的坐标分别为（L，0，0），（0，L，0），（0，0，L），（2L，0，0）．在坐标原点O处固定电荷量为+Q的电荷，下列说法正确的是（　　） 　 A． 电势差UOA=UAD 　 B． A、B、C三点的电场强度相同 　 C． 电子在B点的电势能都大于在D点的电势能 　 D． 将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同 参考答案： 解：A、根据点电荷场强公式E=k知：OA间的场强大于AD间的场强，由U=Ed可知：UOA＞UAD．故A错误； B、根据点电荷场强公式E=k知：A、B、C三点的电场强度相等，但方向不同，故B错误； C、D的电势低于B点的电势，电子带负电，根据Ep=qφ，则电子在B点的电势能小于在D点的电势能，故C错误； D、A、C两点在同一等势面上，D、A间与D、C间的电势差相等，由W=qU，将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同，故D正确； 故选：D． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，  ▲  是衰变；  ▲  是衰变。 参考答案： 衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。 7. 一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为_______________射线。 参考答案： 8. 如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为　　　　　　　。 参考答案： 答案：3F2 9. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。   参考答案： 9V  10. 某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为            参考答案： 11. (4分)如图所示， 放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为         。 参考答案：     答案： (M + 3m) g  12. 在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h) 参考答案： 13. 如图，质量为20kg 的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2 与此同时物体还受到一个水平向左大小为5 N的推力作用，则物体的加速度是               ；方向                    参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小明设计了如图甲所示的电路，同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r． ①用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整． ②闭合电键S，移动滑动触头P，用V1、V2和A测得并记录多组数据．根据数据描出如图丙所示的M、N两条U﹣I直线，则直线N是根据电压表　V1　（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据画得的． ③根据图象可以求得电阻R0的测量阻值为　2Ω　，电源电动势E的测量值为　1.5V　，内电阻r的测量值为　1Ω　． ④要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小，对电流表A的内阻大小的要求是　C　（选填字母代号）． A．尽可能选大一点  B．尽可能选小一点  C．无要求． 参考答案： 考点： 测定电源的电动势和内阻． 专题： 实验题；恒定电流专题． 分析： ①根据电路图连接实物电路图； ②分析电路结构，判断电压表示数随电流变化的关系，然后选择图象； ③根据图象求出电阻两端电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻； ④根据电路图分析误差来源，然后答题． 解答： 解：①根据图甲所示点了突然连接实物电路图，实物电路图如图所示： ②由图甲所示电路图可知，电压表V1测路端电压，它的示数随电流的增大而减小，电压表V2测定值电阻两端电压，它的示数随电流的增大而增大，由图丙所示图象可知，直线N的电压随电流的增大而减小，直线N是根据电压表 V1和电流表A的数据画得的． ③图线M是定值电阻电压电流关系图象，直线N是电源电动势电压与电流关系图象，由图象M可知，定值电阻阻值 R0===2.0Ω；图象N是电源的U﹣I图象，由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.5V，电源内阻r===1Ω． ④利用图示实验电路测量定值电阻阻值的系统实验误差是由电压表的分流造成的，电流表内阻对实验不造成误差，因此实验对电流表内阻没有要求，故选C． 故答案为：①实物电路图如图所示；②V1；③2；1.5；1；④C． 点评： 本题考查测量电动势和内电阻实验的数据和定值电阻电流及电压数据的处理，并能用图象法求出电势和内电阻．电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 15. 在研究“物体加速度与力的关系”的实验中，某学习小组使用的实验装置如图1所示： （1）由于没有打点计时器，该小组让小车由静止开始运动，发生位移x，记录时间t，则小车的加速度的表达式为a=　　． （2）指出该实验中的一个明显疏漏：　没有倾斜轨道，平衡摩擦力　． （3）纠正了疏漏之处后，保持小车的质量M不变，改变砂桶与砂的总重力F，多次实验，根据得到的数据，在a﹣F图象中描点（如图2所示）．结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是　C　． A．轨道倾斜不够              B．轨道倾斜过度 C．砂桶与砂的总重力太大      D．所用小车的质量太大 （4）若不断增加砂桶中砂的质量，a﹣F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度的趋向值为　g　，绳子拉力的趋向值为　Mg　． 参考答案： 解：（1）根据位移时间公式得，x=at2，则a=； （2）实验中一个明显的疏漏是没有平衡摩擦力，即没有垫起轨道右端，使小车的重力沿轨道的分力与摩擦力相平衡． （3）由于OA段a﹣F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma 得a==，而实际上a′=，可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，故C正确． （4）因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g 的运动．此时由于T=Ma 因此，拉力约为小车与发射器的总重力，即Mg． 故答案为：（1）；（2）没有倾斜轨道，平衡摩擦力；（3）C；（4）g，Mg． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平．一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC＝l．现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l／2．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D．（不计空气阻力）ks5u （1）求P滑至B点时的速度大小； （2）求P与传送带之间的动摩擦因数； （3）求出O、D间的距离． 参考答案： （1）  （