2022年广东省江门市开平金山中学高三物理期末试题含解析

1、2022年广东省江门市开平金山中学高三物理期末试题含解析一、 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）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，x2x3是直线段，则正确的是（）ax1处电场强度为零bx2x3段是匀强电场cx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123d粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动参考答案：考点：电势；电场线分析：根据电势能与电势的关系：ep=q，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得x1处的电场强度；根据能量守恒判断速度的变化；由ep=q，分

2、析电势的高低由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质根据斜率读出场强的变化解答：解：a、根据电势能与电势的关系：ep=q，场强与电势的关系：e=，得：e=由数学知识可知epx图象切线的斜率等于，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故a正确b、由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动x1x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故d错误，b正确c、根据电势能与电势的关

3、系：ep=q，因粒子带负电，q0，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：123故c正确故选：abc点评：本题以图象的形式考查静电场的场强、电势、电势能等相关知识；解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况2. 关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）a时刻表示时间极短，时间表示时间较长b作息时间表上的数字均表示时间c物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间d物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间参考答案：d略 3. 半径为r的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图所示。小车

4、以速度v向右匀速运动。当小车遇到障碍物突然停止，小球在圆桶中上升的高度不可能为 (     )                                       

5、0;          a.等于        b.大于     c.小于        d.等于2r参考答案：b4. 假设我国航天员登上某一行星，从该行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出一小球。从抛出时开始计时，得到如图所示的st图像，则下列说法正确的是（g=10m/s2）a该行星表面的重力加速度为b抛出小球的初速度为c

6、该行星的质量与半径的二次方比值大于地球的质量与半径的二次方比值d该行星的质量与半径的二次方比值为地球的质量与半径的二次方比值的参考答案：bd解析：根据竖直上抛运动小球的下落阶段为自由落体运动，由，解得，选项a错误；根据，行星的质量与半径的二次方比值与重力加速度成正比，地球表面的重力加速度大约为，该行星表面的重力加速度为，选项d正确c错误；由竖直上抛运动规律，解得抛出小球的初速度为，选项b正确。5. 用如图所示装置探究“加速度与力的关系”，已知砂和砂捅的总质童为m，小  车的质量为m，实验中用砂和秒桶总重力韵大小作为细线对小车拉力的大小  实验中要进行质量m和m的选取，以下最

7、合理的一组是本实验中应在释放小车（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。下  图所示为实验中打出的一条纸带，a、b、c、d、e为计数点，相邻计数点间还有四  个点没有画出，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率为50hz.则  小车加速度a= m/sz.（结果保留两位有效数字）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-f图象，  可能是图中的图线（选填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及质量m关系的实验，图甲所示为

8、实验装置的简图。(交流电的频率为50 hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_   _m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与

9、质量倒数之间的关系式是_。参考答案：7. （5分）制冷机是一种利用工作物质(制冷剂)的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态夏天，将房间中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度? 为什么?  参考答案：制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发, 室外工作器向外散热。若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高。（5分）  命题立意：本题是一

10、条联系实际的题目,考查运用所学知识解决实际问题的能力。解题关键：考虑整个系统，并结合能量守恒来加以分析。错解剖析：解本题容易凭借想当然，认为打开冰箱门，会降低房间的温度应该考虑整个系统加以分析。8. （选修33（含22）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为s，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为            

11、; 。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将            。气缸内气体的内能将                 （填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-( m0+ m1)g/s 增大 增大（各2分）9. 质量为m的物体从静止开始以的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为_

12、，该物体动能的增量为_。参考答案：    答案：?mgh2、  mgh210. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天  平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中o为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是     ；实验时需要测量的物理量有      

13、0;              ；待测质量的表达式为m=         。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力   （2分）（2）弹簧秤读数f、小球运动周期t、小球运动圆周半径r （3分）（3）m=（2分）11. 质量为m的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴o在竖直平面内转动，oa=ob/2=l现加一水平方向的匀强磁场，磁感应强度为b，

14、并通以电流i，若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平，如图所示则电流应从杆的_端流入；此电流强度i的大小为_      参考答案：答案：a   4mg/9bl12. (5分)如图所示，用水平力f拉静放在光滑水平地面a处的物体，到达b处时物体的速度大小为v，此时若改用方向相反，大小为8f的力作用在物体上，使物体能回到a处，则物体回到b处时的速度大小为      ，回到a处时的速度大小为        &

15、#160;   。    参考答案：    答案：v、3v  13. 小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为_   ，球离开桌面的速度为_   。（g取10m/s2）参考答案：  0.3      1三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14

16、. （选修33（含22）（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500j的热量，同时对外做了100j的功，问：物体的内能是增加还是减少? 变化了多少？(400j;400j)    分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：气体从外界吸热：q500j，气体对外界做功：w100j 由热力学第一定律得u=w+q=400j    (3分) u为正，说明气体内能增加了400j    (1分) 因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。 （2分）1

17、5. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.、两球跟球相碰前的共同速度多大？两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：a、b相碰满足动量守恒（1分）     得两球跟c球相碰前的速度v1=1m/s（1分）     两球与c碰撞同样满足动量守恒（1分）     得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）   

18、0; 两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2，动力系统提供的恒定升力f=28n试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s 时到达高度h=64m求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大宽度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3参考答案：解：（1）第一次飞行中，设加速度为a1匀加速运动由牛顿第二定律fmgf=ma1解得

19、f=4n（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1匀加速运动设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2由牛顿第二定律mg+f=ma2v1=a1t2 解得h=s1+s2=42m（3）设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3由牛顿第二定律 mgf=ma3f+fmg=ma4且v3=a3t3解得t3=s（或2.1s）答：（1）飞行器所阻力f的大小为4n；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，飞行器能达到的最大高度h为42m；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为s17.

20、如图所示，倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为l的匀强电场和匀强磁场区域，电场的下边界与磁场的上边界相距为l，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为b。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为4l的绝缘轻杆与边长为l、电阻为r的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“  ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知l=1m，b=0.8t，q=2.2×10-6c，r=0.1，m=0.8kg，=53°，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：线框做匀速运动时的速度大小； 电场强度的大小；经足够长时间后，小球到达的最低点与电场上边界的距离。参考答案：设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v0，则：     ，    ，（1分）根据平衡条件：（2 分）可解得      （1 分）（2）从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界的过程中，由动能定理：  （3分）可求得n/c   （2分）&#