2022年湖南省永州市清塘鎮中學高三物理期末試題含解析一、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.（單選）一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動。取該直線為x軸，起始點O為坐標原點，電場強度E的大小與位移x的關系如右圖所示。下列圖象中合理的是（

）參考答案：【知識點】電勢能；電場強度．I1I2【答案解析】B解析：粒子僅受電場力作用，做初速度為零的加速直線運動，電場強度越越小，故粒子做加速度減小的加速運動A、根據U=Ed，，因為電場強度越越小，故電勢降低的越越慢，應該是曲線，故A錯誤；B、A、Ek-x圖象上某點的切線的斜率表示電場力，電場強度越越弱，F=Eq，電場力越越弱，斜率越越小，故B正確；C、速度隨著位移均勻增加，而相同位移所用的時間逐漸減小（加速運動），故加速度逐漸增加；而電場力減小導致加速度減小；故矛盾，故C錯誤；D、粒子做加速度減小的加速運動，，故加速度的圖像用過是E-x圖像相同，故D錯誤；故選B【思路點撥】粒子僅受電場力作用，做初速度為零的加速直線運動；根據圖象含義，得出電場力的變化情況；然后結合加速度的含義判斷加速度隨著位移的變化情況．2.我國道路安全部門規定：高速公路上行駛的最高時速為120km/h.交通部門提供下列資料：資料一：駕駛員的反應時間：0.3~0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數

路面動摩擦因數干瀝青0.7干碎石路面0.6~0.7濕瀝青0.32~0.4根據以上資料，通過計算判斷汽車行駛在高速公路上的安全距離最接近（

）A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B3.如圖所示，在兩個等量異種電荷M、N的連線上有A、B兩點，已知MA＝NB，MA＜NA.下列關于A、B兩點電場強度和電勢的比較，正確的是()A.EA>EB，φA>φBB.EA<EB，φA>φBC.EA>EB，φA<φBD.EA<EB，φA<φB參考答案：A4.如圖所示，物體A、B用細繩連接后跨過定滑輪。A靜止在傾角為20°的斜面上，B被懸掛著。已知質量mA=2mB，不計滑輪摩擦，現將斜面傾角由20°緩慢增大到50°，但物體仍保持靜止，那么下列說法正確的是（

）A．繩子的張力將增大

B．物體A對斜面的壓力將減小C．物體A受到的靜摩擦力將先減小后增大D．滑輪受到的繩的作用力不變參考答案：BC5.將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質水平細繩與滑塊相連，滑塊放在較長的小車上。如圖甲所示，傳感器與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。一水平輕質細繩跨過光滑的定滑輪，一端連接小車，另一端系沙桶，整個裝置開始處于靜止狀態。在物體與小車分離前緩慢向沙桶里倒入細沙，力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示。則A．2.5s前小車做變加速運動

B．2.5s后小車做變加速運動C．2.5s前小車所受摩擦力不變

D．2.5s后小車所受摩擦力不變參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在飛輪制造中有一個定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移，以使它準確定位于輪軸上．如圖所示放置在豎直平面內的一個質量為M、半徑為R的金屬大飛輪．用力推動一下飛輪，讓飛輪轉動若干周后停止．多次試驗，發現飛輪邊緣上的標記A總是停在圖示位置．根據以上情況，工人在輪緣邊上的某點E處，焊上質量為m的少量金屬（不計焊錫質量）后，再用力推動飛輪，當觀察到

的現象時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了．請在圖上標出E的位置；為使飛輪的重心回到軸心上，還可以采用其他的方法，如可以在輪緣邊上某處Q點，鉆下質量為m/的少量金屬．則鉆下的質量m/=

，并在圖上標出Q點的位置．參考答案：

答案：A最終可以停留在任何位置

m

7.模擬興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖K26－9所示安裝；圖K26－9③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器(設小車在整個過程中所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖K26－10所示．圖K26－10請你分析紙帶數據，回答下列問題(計算結果取三位有效數字)：(1)該電動小車運動的最大速度為__________m/s；(2)該電動小車被關閉電源后加速度大小為__________m/s2；(3)該電動小車的額定功率為__________W.參考答案：(1)1.880(1.881給分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)8.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發生光電效應．

參考答案：6（1分）

3（2分）9.（6分）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點此時的運動方向是

。若經過時間后，P點剛好第一次到達波峰，則波的傳播速度是

,從到時P點走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m10.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛星的周期為________；某地球同步通訊衛星離地面的高度H為_________．參考答案：11.如圖所示，質量為m的小球B連接著輕質彈簧，靜止在光滑水平面上。質量為m的小球A以某一速度向右運動，與彈簧發生碰撞，當A、B兩球距離最近時彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：212.（4分）如圖為雙縫干涉的實驗示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長更___________（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減小）。參考答案：長，增大。解析：依據雙縫干涉條紋間距規律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長更長的單色光，應將增大雙縫與屏之間的距離L。13.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數時，采用如圖1所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調整定滑輪高度，使細線與長木板平行．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼的總質量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計數點，相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數字）．參考答案：解：（1）電火花計時器應接在交流電源上．調整定滑輪高度，使細線與長木板平行．（2）對木塊、砝碼盤和砝碼進行受力分析，運用牛頓第二定律得：對木塊：F﹣μMg=Ma對砝碼盤和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為0.1s根據運動學公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細線與長木板平行（2）（3）1.12三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，圖中上部的數字為相鄰兩個計數點間的距離。打點計時器的電源頻率為50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示各相鄰兩個計數點間的距離。由這些已知數據計算：該勻變速直線運動的加速度的表達式為a＝________，其大小為a＝________m/s2。與紙帶上D點相對應的瞬時速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數字)參考答案：1.931.1915.（6分）有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數是 mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數是

mm。

參考答案：

答案：13.55mm；

0.680mm（0.679mm或0.681mm）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為。有一個質量分布均勻、長為條狀滑塊，下端距A為，將它由靜止釋放，當滑塊下端運動到A下面距A為時滑塊運動的速度達到最大。（1）求滑塊與粗糙斜面的動摩擦因數；（2）將滑塊下端移到與A點重合處，并以初速度釋放，要使滑塊能完全通過B點，試求的最小值參考答案：【知識點】動能定理.E2【答案解析】（1）（2）解析：：（1）當整體所受合外力零時，整塊速度最大，設整體質量為m，則

得

（2）物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無彈力作用，取最上面一小塊為研究對象，設其質量為m0，運動到B點時速度正好減到0，根據動能定理

得【思路點撥】（1）當整體所受合外力零時，整塊速度最大）物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無彈力作用，取最上面一小塊為研究對象，設其質量為m0，運動到B點時速度正好減到0，根據動能定理可求。17.（16）設想宇航員完成了對火星表面的科學考察任務，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度。求該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量，才能返回軌道艙？已知：返回過程中需克服火星引力做功，返回艙與人的總質量為m，火星表面重力加速度為g，火星半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r；不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉的影響。參考答案：解析：物體m在火星表面附近

得

①

…………3分

設軌道艙的質量為m0，速度大小為v。則

②

…………3分

聯立①、②解得返回艙與軌道艙對接時，具有動能為

③

…………1分

返回艙返回過程克服引力做功

④

…………1分

返回艙返回時至少需要能量

E=EK+W

⑤

…………4分

將③④代入⑤解得

…………4分18.如圖所示，導熱性能良好的氣缸A和B豎直放置，它們的底部由一細管連通（忽略細管的容積）．兩氣缸內各有一個活塞，質量分別為mA=3m和mB=m，活塞與氣缸之間無摩擦，活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當氣體處于平衡狀態時，兩活塞位的高度均為h．若在兩個活塞上同時分別放一質量為2m的物塊，保持溫度不變，系統再次達到平衡后，給氣體緩緩加熱，使氣體的溫度由T0緩慢上升到T（氣體狀態變化過程中，物塊及活塞沒碰到氣缸頂部）．求（1）兩個活塞的橫截面積之比SA：SB（2）在加熱氣體的過程中，氣體對活塞所做的功．參考答案：【考點】：理想氣體的狀態方程；封閉氣體壓強．【分析】：（1）開始時兩缸內的氣壓相等，從而可得出兩活塞的面積關系，（2）兩活塞上同時各加一質量為m的物塊后，就打破了原有的平衡，面積小的活塞會下沉，直至面積小的活塞移到底部，再確定左側氣體的狀態參量，整個過程是等溫變化，由氣體的狀態方程可得出左缸氣體的高度．加熱的過程中氣體的壓強不變，溫度升高，由氣態方程求出末狀態的體積，最后由W=FS即可求出功．：解：（1）設左、右活塞的面積分別為A′和A，由于氣體處于平衡狀態，故兩活塞對氣體的壓強相等，即：由此得到：A′=3A（2）在兩個活塞上各加一質量為2m的物塊后，右活塞B降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中．在初態：氣體的壓強為，體積為V1=A?h