河北省保定市高碑店南宫井乡中学2022高三物理期末试题含解析

河北省保定市高碑店南宫井乡中学2022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.（单选）如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为轴的匀变速直线运动的图像，下列说法正确的甲乙丙丁A．甲是a—t图像

B．乙是x—t图像C．丙是x—t图像

D．丁是V—t图像参考答案：答案：C：图像A是一种变加速运动直线运动，A错误；图像B是匀速直线运动，B错误；抛物线的方程与位移方程，分析得为匀加速直线运动，C正确；图像D是匀速直线运动，D错误。2.如图所示,1为同步卫星,2为近地卫星,3为赤道上的一个物体,它们都在同一平面内绕地心做圆周运动.关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度,下列说法正确的是

A.v2=v3>v1 B.ω1=ω3<ω2C.a1<a2=a3 D.a2>a1>a3参考答案：BD3.如图所示为某静电场中的一个平面，在该平面内，电场线（用实线表示）分布及、两点关于直线对称，一不计重力的带电粒子从点沿虚线运动到点，经过直线时速度方向恰好与垂直，则下列说法正确的是（

）A.经过点后带电粒子可能运动到点B.带电粒子的运动轨迹是抛物线的一部分C.从点运动到点，带电粒子的电势能增加D.直线垂直于电场中的等势面参考答案：CD【详解】A．由于电场线关于直线OO′对称，因此带电粒子在每个点受到的电场力方向也关于直线OO′对称，过b点后只能运动到和a点对称的e位置，不可能运动到c点。故A错误；B．由于带电粒子所受到的电场力大小和方向不是恒定的，所以它所做的运动不是类平抛运动，轨迹不是抛物线。故B错误；C．由于曲线运动合力指向曲线的内侧，根据电场线的轨迹，从图可以看出，带电粒子从a到b的运动过程中，电场力方向与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增加，故C正确；D．由电场的分布可知直线OO'垂直于电场中的等势面，选项D正确。4.（单选）在平面内有一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速为2，振幅为。M、N是平衡位置相距2的两上质点，如图所示。在=0时，M通过其平衡位置沿轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1。则 A．从到，M的动能逐渐增大 B．在时，N的速度一定为2 C．从=0到=1，M向右移动了2 D．该波的周期为参考答案：A5.（单选题）某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为A．a/bB．a/b2C．ab2D．ab参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：7.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．8.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

9.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

10.如图所示是半径为5cm的玻璃球，某单色细光束AB通过此玻璃球时的折射率为，光束AB平行于过球心的直线MN，且两线相距2.5cm，CD为出射光线。则此单色光线AB进入玻璃球时的折射角为

，出射光线CD与MN所成的角为

。参考答案：300，300。11.（4分）在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1kg的质点，以速度＝10m/s沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图所示。如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间为

s，质点经过Ｐ点时的速率为

____

m/s．（）

参考答案：3；18.0312.两个质量相等的物体，从地面向上竖直抛出，其动能之比，不计空气阻力．则它们抛出时动量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。参考答案：

答案：:1，3:113.在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7∞

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。参考答案：（1）（2分）如右图

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.4三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37O、足够长的光滑、绝缘斜面上，斜面固定。A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上。物块的质量分别为mA＝0.8kg、mB＝0.4kg。其中A不带电，B、C的带电量分别为qB＝＋4×10-5C、qC＝＋2×10-5C，且保持不变。开始时三个物块均能保持静止。现给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为a＝2m/s2的匀加速直线运动。经过一段时间物体A、B分离。（如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。已知sin37O=0.6，cos37O=0.8，g=10m/s2，静电力常量）求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）A、B分离前A上滑的距离；（3）A、B分离前力F所做的功。参考答案：解：（1）三物块均静止时，以A、B为整体研究：由力的平衡得：

(4分)

解得：

(2分)（2）当A、B物块分离时，A、B之间弹力为零。以B物块为研究对象，

由牛顿第二定律得：

（4分）

解得

(2分)

A物体上滑距离

(2分)（3）以A、B整体为研究对象，当A、B分离时的速度为v

解得：

从AB开始运动到分离，由动能定理得：

(2分)电场力做功为

(2分)重力做功为

解得：

(2分)（以上答案为参考答案，其他正确解法，均可得分。）17.质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α＝30°的光滑0斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次，悬空，放在斜面上，用t表示自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间；第二次，将和位置互换，使悬空，放在斜面上．如果,求自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为多少？

参考答案：

第一次m1g－m2gsinα＝(m1＋m2)a1

设斜面长为l，则有：l＝a1t2第二次，m2g－m1gsi