广东省梅州市兴宁刁坊中学2022年高三物理期末试题含解析

广东省梅州市兴宁刁坊中学2022年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）两个内壁光滑的圆锥筒，固定在同一水平面桌面上，轴线竖直，质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，B球运动半径较大，则

()A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的角速度必大于B球的角速度C．A球的线速度必小于B球的线速度D．A球的线速度必大于B球的线速度参考答案：B2.若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的密度与地球密度相近，半径是地球的倍，则此行星的第一宇宙速度约为A．2km/s

B．4km/s

C．16km/s

D．32km/s参考答案：B3.（多选题）如图所示，在A、B两处分别固定A、B两枚钉子，A、B之间的距离为l/2，A、B连线与水平方向的夹角为?。A处的钉子系一根长为l的细线，细线的另一端系一个质量为m小球，将细线拉直，让小球的初始位置与A点处于同一高度，小球由静止释放，细线与钉子B接触后，小球继续下降。取B点为参考平面，重力加速度为g，当小球运动到B点正下方的Q点时，下列说法正确的是A.小球的速率为B.小球的动能为C.重力的瞬时功率为0D.小球对绳子的拉力为3mg参考答案：BC点睛：解解决本题的关键要明确小球在运动过程中，只有重力做功，也可以根据机械能守恒定律求速度和动能，在Q点，要注意是合力提供向心力。4.如图所示，轻杆BC的一端铰接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力A．保持不变

B．逐渐增大C．逐渐减小

D．先增大后减小参考答案：A5.（单选）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是A．1、2两点的场强相等

B．2、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等

D．2、3两点的电势相等参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于7.如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。参考答案：6mg，g8.如图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的____________现象；图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。

参考答案：答案：干涉

C9.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，10.为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；

b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度……；

c．做出W—v图象；

d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。

①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

。

②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

。（填写选项前的序号）

A．小车每次都应从静止开始释放

B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力

C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v

D．必须测量出小车的质量参考答案：11.如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________m/s．参考答案：0.04；

30012.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）13.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。①他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图4

②实验的主要步骤如下：A.正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；B.读出电流表的示数，记录金属夹的位置；C.断开开关，_______，合上开关，重复B的操作。③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了图5的关系图线，其斜率为_______（保留三位有效数字）；图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了_______电阻之和。④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示.金属丝的直径是_______。图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_______。

参考答案：①电路实物连线如图所示；②读出接入电路中的金属丝的长度同时移动金属夹的位置；③10.5（11.0或相近都算对），电流表内阻和电阻箱电阻；④0.700mm，电阻率。15.如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，、撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶：轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（）A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g③下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个质量m=1kg的长木板静止在光滑的水平面上，并与半径为R=1.8m的光滑圆弧形固定轨道接触（但不粘连），木板的右端到竖直墙的距离为s=0.08m；另一质量也为m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑，从圆弧的最低点A滑上木板．设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失．木板的长度可保证物块在运动的过程中不与墙接触．已知滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2．试求：（1）滑块到达A点时对轨道的压力大小；（2）当滑块与木板达到共同速度（v≠0）时，滑块距离木板左端的长度是多少？参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）滑块下滑过程机械能守恒，先根据守恒定律求解A点速度；再A点重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解支持力；最后根据牛顿第三定律求解压力；（2）开始小木块受到向后的摩擦力，做匀减速运动，长木板受到向前的摩擦力做匀加速运动；当长木板反弹后，小木块继续匀减速前进，长木板匀减速向左运动，一直回到原来位置才静止；之后长木板再次向右加速运动，小木块还是匀减速运动；长木板运动具有重复性，对两者分别列示求解；解答：解：（1）滑块滑到A点时，有动能定理得：mgR=，解得：mv2=2mgR，滑块在A点由牛顿第二定律得：，解得：vA=6m/s，N=mg+2mg=30N，由牛顿第三定律得：滑块到达A点时对轨道的压力大小N′=N=30N（2）滑块滑上木板后，在摩擦力的作用下，做匀加速运动，设加速度为a，碰撞时的速度为v1，由牛顿第二定律得：umg=ma，解得：a=1m/s2，根据运动学公式：L=，解得：t=0.4s，由v=at，解得：v=0.4m/s，碰撞后木板，向右做匀减速运动，速度减到零，再做匀加速运动，一直重复直至两者速度相同，设两者速度达到共同速度v时，共经历n次，△t为碰撞n次后木板从起始位置到速度相等时经历的时间，0≤△t≤0.4s则有：v=vA﹣a（2nt+△t）=a△t，代入数据解得：6.75≤n≤7.5，n为整数，故取n=7，△t=0.2s，其末速度为0.2m/s，滑块的位移为：，对木板=0.02m，则木板的长度为x滑﹣x木=17.98m﹣0.02m=17.96m答：（1）滑块到达A点时对轨道的压力大小为30N；（2）当滑块与木板达到共同速度（v≠0）时，滑块距离木板左端的长度是17.96m点评：本题关键要分清出长木板的运动为往复运动，具有重复性，而小木块的运动是匀减速直线运动，然后根据运动学公式列式求解．17.如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力．

（1）求交变电压的周期T和电压U0的大小；（2）在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值；（3）求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．参考答案：、得：18.如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E0，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；（2）若离子恰好能打在NQ的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值；（3）若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里