2022年湖南省婁底市石橋中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖，勻強電場方向水平向右，場強E，絲線長L，上端系于O點，下端系質量為m帶電量為+q的小球，已知Eq=mg。現將小球從最低點A由靜止釋放，則A．小球可到達水平位置B．當懸線與水平呈45°角時小球的速度最大C．小球在運動過程中機械能守恒

D．小球速度最大時懸線上的張力為參考答案：ABD2.物體從A點靜止出發，做勻加速直線運動，緊接著又做勻減速直線運動，到達B點時恰好停止.則在先后兩個運動過程中（）A．時間一定相同

B．平均速度一定相同C．加速度的大小一定相同

D．物體通過的路程一定相等參考答案：B略3.（單選）如圖所示，用輕繩OA把球掛在光滑的豎直墻壁上，O點為繩的固定點，B點為球與墻壁的接觸點．現保持固定點O不動，將輕繩OA加長，使繩與墻壁的夾角θ變小，則球靜止后與繩OA加長之前相比（）A．繩對球的拉力變大B．球對墻壁的壓力變小C．球對墻壁的壓力不變D．球所受的合力變大參考答案：解：以足球為研究對象，分析其受力情況：重力mg、懸繩對球的拉力F1和墻壁對球的支持力F2，根據平衡條件三個力的合力為零保持不變，運用合成法，結合幾何知識有：

F1=，F2=mgtanα把繩OA的長度加長一些，則α減小，可知F1減小，F2減小，故選：B．4.（單選）在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內曉敏同學發現體重計示數如圖所示，在這段時間內下列說法中正確的是（

）A.曉敏同學所受的重力變小了B.曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運動D.電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下參考答案：D5.如圖為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、、、為沿波傳播方向上的四個質點，下列判斷正確的是：A．在時刻，質點的速度達到最大B．從時刻起，質點比質點先回到平衡位置C．在時刻，質點的速度向上且達到最大D．從時刻起，在一個周期內，、、三個質點所通過的路程均為一個波長參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖（a）所示為某同學設計的電子秤原理圖，其中E是電動勢為3V的電源（內阻不計），A是電流表（在設計中計劃被改成電子秤的示數表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬彈簧（電阻不計），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關系如圖（b）所示，c頂端連接有一個塑料盤。制作時調整彈簧的位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。（計算中g取10m/s2）（1）當電流表示數為0.3A時，所稱重物的質量為____________；（2）該設計中使用的電流表的量程最小為__________，該電子秤的稱量范圍為____________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數盤有哪些特點？（請至少寫出兩個）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側部分區域無刻度等7.一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過打點計時器打下一系列點，從打下的點中選取若干計數點，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個計數點之間都有四個點未畫出。現測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點計時器電源頻率為50Hz。①打D點時，小車的瞬時速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數字）。②小車運動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數字）。③在“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”活動中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止，本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關系。若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2，設兩個小車的加速度分別為a1和a2，上述四個物理量的關系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

8.1宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統（假設三顆星的質量均為m，引力常量為G），通常可忽略其它星體對它們的引力作用。已觀測到穩定的三星系統存在兩種基本的構成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，則兩顆運動星體的運動周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：

；

9.一處于基態的氫原子，撞擊靜止的也處于基態的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發態，且動能均為10.2eV。已知氫原子基態能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發態的能量值是

eV；②碰撞前運動氫原子的最小動能是

eV。參考答案：10.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應了地球表面生活的人，將產生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/311.如圖所示，輕且不可伸長的細繩懸掛質量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動的框架槽內，框架槽沿鉛直方向，質量為0.2kg。自細繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時細繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計一切摩擦。則此過程中重力對小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：12.在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中，已畫好玻璃磚的界面和后，不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在如圖所示的位置上，而實驗中的其他操作均正確，則測得的折射率將（

）（填“偏大，偏小或不變”）。參考答案：不變13.如圖所示，為在“探究動能定理”的實驗中小車在運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02s，小車在A、B之間可描述為________運動，C、D之間可描述為________運動．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.參考答案：：加速度逐漸減小的加速直線勻速直線0.36三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯立這兩式代入數據可得。15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量為m、帶電量為﹣q的小球A，用長為L的絕緣輕桿與固定轉動軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無摩擦轉動．整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度E=2，現將輕桿從圖中的豎直位置由靜止釋放．求：（1）輕桿轉過90°時，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉過多大角度時小球A的速度最大？（3）小球A轉過的最大角度為多少？參考答案：考點：動能定理的應用；力矩的平衡條件．版權所有專題：動能定理的應用專題．分析：（1）小球受到向左的電場力作用，輕桿順時針轉動，根據動能定理求解速度；（2）輕桿轉動過程中，合力矩為零時，小球A的速度最大，根據此條件列式求解；（3）小球A轉過的最大角度時速度為零，根據動能定理求解小球A轉過的最大角度．解答：解：（1）輕桿轉過90°的過程中，由動能定理：qEL+（﹣mgL）=﹣0，又E=2，得qE=2mg解出v=（2）輕桿轉動過程中，合力矩為零時，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（3）設小球A的速度減為零時輕桿與水平方向的夾角為β，動能定理：qELcosβ+=0﹣0

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

因此，小球A轉過的最大角度為90°+37°=127°答：（1）輕桿轉過90°時，小球A的速度為．（2）輕桿轉過63.43°的角度時小球A的速度最大．（3）小球A轉過的最大角度為127°．點評：本題考查了動能定理、力矩等知識，綜合性較強，關鍵要理解力矩的物理意義，抓住住小球速度最大時合力矩這個臨界條件，對學生的能力要求較高．17.如圖所示，水平放置的平行板電容器，兩板間距為d，板長為L，接在電壓為U的直流電源上．一個帶電液滴以v0的初速度從板間的正中央水平射人，恰好做勻速直線運動．求：（1）液滴的比荷（2）若直流電源電壓變為2U，帶電液滴以v0的初速度從板間的正中央水平射入，液滴能從金屬板右側飛出，求液滴離開電場的豎直偏移量．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；帶電粒子在混合場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）液滴做勻速運動，由電場力等于重力即可判斷液滴比荷（2）液滴做類平拋運動，有牛頓第二定律求的加速度，由運動學公式求的偏轉量解答：解：（1）帶電液滴在板間受重力和豎直向上的靜電力，因為液滴做勻速運動，所以有qE=mg

①

②聯立①②得（2）液滴在電場中做類平拋運動．此時液滴所受的靜電力

③qE1﹣mg=ma

④L=v0t

⑤

⑥聯立③④⑤⑥答：（1）液滴的比荷（2