河北省保定市高碑店南宮井鄉(xiāng)中學2022高三物理期末試題含解析

河北省保定市高碑店南宮井鄉(xiāng)中學2022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）如圖所示，甲、乙、丙、丁是以時間為軸的勻變速直線運動的圖像，下列說法正確的甲乙丙丁A．甲是a—t圖像

B．乙是x—t圖像C．丙是x—t圖像

D．丁是V—t圖像參考答案：答案：C：圖像A是一種變加速運動直線運動，A錯誤；圖像B是勻速直線運動，B錯誤；拋物線的方程與位移方程，分析得為勻加速直線運動，C正確；圖像D是勻速直線運動，D錯誤。2.如圖所示,1為同步衛(wèi)星,2為近地衛(wèi)星,3為赤道上的一個物體,它們都在同一平面內繞地心做圓周運動.關于它們的圓周運動的線速度、角速度、和向心加速度,下列說法正確的是

A.v2=v3>v1 B.ω1=ω3<ω2C.a1<a2=a3 D.a2>a1>a3參考答案：BD3.如圖所示為某靜電場中的一個平面，在該平面內，電場線（用實線表示）分布及、兩點關于直線對稱，一不計重力的帶電粒子從點沿虛線運動到點，經(jīng)過直線時速度方向恰好與垂直，則下列說法正確的是（

）A.經(jīng)過點后帶電粒子可能運動到點B.帶電粒子的運動軌跡是拋物線的一部分C.從點運動到點，帶電粒子的電勢能增加D.直線垂直于電場中的等勢面參考答案：CD【詳解】A．由于電場線關于直線OO′對稱，因此帶電粒子在每個點受到的電場力方向也關于直線OO′對稱，過b點后只能運動到和a點對稱的e位置，不可能運動到c點。故A錯誤；B．由于帶電粒子所受到的電場力大小和方向不是恒定的，所以它所做的運動不是類平拋運動，軌跡不是拋物線。故B錯誤；C．由于曲線運動合力指向曲線的內側，根據(jù)電場線的軌跡，從圖可以看出，帶電粒子從a到b的運動過程中，電場力方向與速度方向夾角為鈍角，電場力做負功，電勢能增加，故C正確；D．由電場的分布可知直線OO'垂直于電場中的等勢面，選項D正確。4.（單選）在平面內有一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2，振幅為。M、N是平衡位置相距2的兩上質點，如圖所示。在=0時，M通過其平衡位置沿軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1。則 A．從到，M的動能逐漸增大 B．在時，N的速度一定為2 C．從=0到=1，M向右移動了2 D．該波的周期為參考答案：A5.（單選題）某星球與地球的質量比為a，半徑比為b，則該行星表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為A．a(chǎn)/bB．a(chǎn)/b2C．a(chǎn)b2D．a(chǎn)b參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：7.近年來裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關放射性知識回答下列問題：（1）下列說法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力也最強D．發(fā)生衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ渌プ兎匠虨?/p>

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉化為粒子及反沖核的動能，已知原子質量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質量可忽略不計．）參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質能方程；裂變反應和聚變反應．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素無關，故A錯誤

B、原子核內的中子轉化為質子時，放出一個電子，這個過程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C錯誤；

D、發(fā)生α衰變時，生成的α粒子帶2個單位的正電荷和4個電位的質量數(shù)，即α粒子由2個中子和2個質子構成，故α衰變時成生的新核中子數(shù)減少2，質子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒，衰變方程為．

設經(jīng)過了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設α粒子的質量為m1，氡核的質量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉化為質子同時生成的，半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，與外界因素無關．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過一次α衰變電荷數(shù)少2，質量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質能方程求解質量虧損，從而求釋放的核能．8.如圖所示，在豎直平面內的直角坐標系中，一個質量為m的質點在外力F的作用下，從坐標原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質點機械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質點受到重力和外力F從靜止開始做直線運動，說明質點做勻加速直線運動，如圖中顯示當F力的方向為a方向（垂直于ON）時，F(xiàn)力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運動方向相同，也可能與運動方向相反，除重力外的F力對質點做正功，也可能做負功，故質點機械能增加、減少都有可能。

9.質量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

10.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細光束AB通過此玻璃球時的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進入玻璃球時的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。11.（4分）在光滑的水平面內，一質量ｍ＝1kg的質點，以速度＝10m/s沿ｘ軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿ｙ軸正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直線ＯＡ與ｘ軸成37°角，如圖所示。如果質點的運動軌跡與直線ＯＡ相交于Ｐ點，則質點從Ｏ點到Ｐ點所經(jīng)歷的時間為

s，質點經(jīng)過Ｐ點時的速率為

____

m/s．（）

參考答案：3；18.0312.兩個質量相等的物體，從地面向上豎直拋出，其動能之比，不計空氣阻力．則它們拋出時動量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。參考答案：

答案：:1，3:113.在“測定直流電動機的效率”實驗中，用左下圖所示的電路測定一個額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動機的機械效率。（1）根據(jù)電路圖完成實物圖的連線；（2）實驗中保持電動機兩端電壓U恒為6V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5m，所測物理量及測量結果如下表所示：實驗次數(shù)12345電動機的電流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升時間t/s1.41.652.12.7∞

計算電動機效率η的表達式為________（用符號表示），前4次實驗中電動機工作效率的平均值為________。（3）在第5次實驗中，電動機的輸出功率是________；可估算出電動機線圈的電阻為________Ω。參考答案：（1）（2分）如右圖

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.4三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）一定質量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強減?。?分）一定質量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減小．（3分）一定質量的理想氣體，溫度不變時，內能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知，當氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內氣體壓強的大??；（Ⅱ）t時間缸內氣體對外所做的功和內能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，可視為質點的物塊A、B、C放在傾角為37O、足夠長的光滑、絕緣斜面上，斜面固定。A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上。物塊的質量分別為mA＝0.8kg、mB＝0.4kg。其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB＝＋4×10-5C、qC＝＋2×10-5C，且保持不變。開始時三個物塊均能保持靜止?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A、B一起在斜面上做加速度為a＝2m/s2的勻加速直線運動。經(jīng)過一段時間物體A、B分離。（如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為0，則相距為r時，兩點電荷具有的電勢能可表示為。已知sin37O=0.6，cos37O=0.8，g=10m/s2，靜電力常量）求：（1）未施加力F時物塊B、C間的距離；（2）A、B分離前A上滑的距離；（3）A、B分離前力F所做的功。參考答案：解：（1）三物塊均靜止時，以A、B為整體研究：由力的平衡得：

(4分)

解得：

(2分)（2）當A、B物塊分離時，A、B之間彈力為零。以B物塊為研究對象，

由牛頓第二定律得：

（4分）

解得

(2分)

A物體上滑距離

(2分)（3）以A、B整體為研究對象，當A、B分離時的速度為v

解得：

從AB開始運動到分離，由動能定理得：

(2分)電場力做功為

(2分)重力做功為

解得：

(2分)（以上答案為參考答案，其他正確解法，均可得分。）17.質量分別為m1和m2的兩個小物塊用輕繩連接，繩跨過位于傾角α＝30°的光滑0斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖所示．第一次，懸空，放在斜面上，用t表示自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間；第二次，將和位置互換，使懸空，放在斜面上．如果,求自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間為多少？

參考答案：

第一次m1g－m2gsinα＝(m1＋m2)a1

設斜面長為l，則有：l＝a1t2第二次，m2g－m1gsi