河北省邯郸市赵王城学校2022年高三物理期末试卷含解析

河北省邯郸市赵王城学校2022年高三物理期末试卷含解析一、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）如图所示，两根长度不同的细线，一端固定于同一点O点，另一端各系一个质量不同的小铁球A和B，两小球恰好在同一水平面绕C做匀速圆周运动，则（）A．它们做圆周运动的周期相等B．它们做圆周运动的向心加速度跟轨道半径成正比C．它们做圆周运动的线速度大小相等D．它们受到绳的拉力一定相等参考答案：解：A、根据牛顿第二定律得，mgtanθ=m?htanθ?，解得T=2π，知两球的周期相同．故A正确．B、因为周期相同，则角速度相等，根据Fn=mrω2=ma知，向心加速度与半径成正比．故B正确．C、根据v=rω知，两球的角速度相等，但是半径不等，则线速度大小不等．故C错误．D、因为两球的质量不知道，故无法比较绳子的拉力．故D错误．故选：AB．2.如图所示，把一个在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，达到静电平衡后，对于导体A端与B端电势高、低、正、负下列说法中正确的是（选无限远处电势为零）（

）A.φA>φB

B.φA=φB=0C.φA>φB>0

D.φA=φB<0

参考答案：D略3.如图4所示，三个完全相同的木块放在同一水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同。分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相等，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3和摩擦力大小f1、f2、f3，下列说法中正确的是 A．N1＞N2＞N3，f1＞f2＞f3 B．N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2 C．N1＝N2＝N3，f1＝f2＝f3 D．N1＞N2＞N3，f1＝f2＝f3参考答案：B由于三个木块都保持静止，受到的摩擦力为静摩擦力，由物体受力平衡可知N1＞N2＞N3，f1＝f3＜f2。选B。4.（单选）经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=2：3，下列说法中正确的是A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2 C．m1做圆周运动的半径为2L/5D．m2做圆周运动的半径为3L/5参考答案：A5.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在大小相等的两力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，斜向上的力F与水平方向成θ角，轻弹簧与水平方向成α角。则m1所受支持力、摩擦力f和弹簧弹力T正确的是（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．参考答案：考点：理想气体的状态方程．分析：由图示图象求出气体在0℃时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273℃时气体的体积，然后求出气体的体积之差．解答：解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V﹣T图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．7.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m/2的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于________，A车与B车动量大小之比等于________。参考答案：3:2；1:1。8.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动到挡板的水平距离为L。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。a．滑块的质量b．长度测量时的读数误差c．当地重力加速度的大小d．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①

②③bd①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根据几何关系可知：sinα=，cosα=；对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，联立方程解得μ=．③由μ的表达式可知，能引起实验误差的是长度L、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选bd。9.2013年3月14日，欧洲核子研究中心的物理学家宣布，他们利用强子(质子)对撞机发现了粒子物理标准模型所预言的希格斯粒子，它可用来解释粒子获得质量的机制.希格斯与恩格勒因此获得2013年度的诺贝尔物理学奖.希格斯粒子的能量约为125GeV(1GeV=109eV)，与之对应的质量约为

kg(结果保留一位有效数字).若对撞机中高速运动的质子的速度为v，质量为m，普朗克常量为h，则该质子的物质波波长为

参考答案：10.如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

（填“吸收”或“放出”）热量

J。参考答案：吸收（2分）260J11.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω．电键S断开时，R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为0.5A；电键S接通后，电流表的读数为2A．则R3=Ω．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：电键S断开时，由电源的输出功率与R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通过R1的电流，即可得到R2的电流．设出R3的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得R3．：解：电键S断开时，由P出﹣P2=I2R1得：电路中电流I===0.5A

则R2===16Ω接通电键S后，设电路中电流为I′：I′1=2A，

I′1=

代入数据可得：R3=故答案为：0.5

12.现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反α粒子的符号可表示为-24He.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子,已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长

.参考答案：13.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.（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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=4.0kg，足够长的木板B静止在水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，木板右端与竖直墙壁之间距离为s=4.74m，其上表面正中央放置一个质量m=1.0kg的小滑块A，A与B之间的动摩擦因数为μ1=0.3．现用大小为F=24N的推力水平向右推B，作用1s后撤去推力F．设B与墙壁碰撞时间极短，且无机械能损失，重力加速度g=10m/s2．求：（1）撤去推力F时，A、B各自的速度大小；（2）B与墙壁碰撞前瞬间的速度大小；（3）A最终停在B上的位置．参考答案：解：（1）通过受力分析由牛顿第二定律对A物体可知μ1mg=ma1a1=对B物体F﹣μ1mg﹣μ2（M+m）g=Ma2故撤去外力后A的速度为v1=a1t=3×1m/s=3m/sB物体的速度为v2=a2t=4×1m/s=4m/s；（2）在外力作用下物体B前进位移为撤去外力后A的速度小于B的速度，A继续做加速运动，B做减速运动，B的加速度为达到共同速度所需时间为v1+a1t1=v2﹣a2t1解得t1=0.2s达到的共同速度为v′=v1+a1t1=3+3×0.2m/s=3.6m/s在0.2s内物体前进位移为m=0.76m之后物体AB一起向右做减速运动，加速度为以加速度1m/s2前进的位移为x3=s﹣x1﹣x2=4.74﹣2﹣0.76m=1.98m由速度位移公式v2﹣v′2=2a2x3得v=3m/s（3）碰撞后B的速度反向，故达到共同速度所需时间为v﹣a1t′=v﹣a2t′解得在第1s内物体前进位移为在0.2s内前进位移为在内前进位移为故A最终停在B上的位置据中央为x′+x′2+x′3=3.66m答：（1）撤去推力F时，A、B各自的速度大小为3m/s2，4m/s2；（2）B与墙壁碰撞前瞬间的速度大小为3m/s；（3）A最终停在B上的位置据中央3.66m．17.如图所示，在平面内水平和竖直的虚线L1、L2将平面分为四个区域，L2的左侧有一随时间变化的匀强电场，电场的变化情况如图所示(图象中场强大小E0为已知量，其他量均为未知)，电场强度方向与L1平行且水平向右。L2的右侧为匀强磁场，方向垂直纸面向外。现将一绝缘挡板放在第一个区域内，其与L1、L2的交点M、N到O点的距离均为2b。在图中距L1为b、L2为4b的A点有一粒子源，可以发射质量为m，电荷量为+q的粒子（粒子的初速度近似为零，不计重力），粒子与挡板碰后电荷量不变，速度大小不变，方向变为平行于L2，当粒子第一次到达理想边界L2时电场消失，粒子再次与挡板碰撞的同时匀强电场恢复且粒子源发射下一个粒子，如此重复。（1）求粒子第一次到达边界L2时的速度大小及速度方向与虚线L1的夹角；（2）若粒子源在t=0时刻发射一粒子，粒子进入右面磁感应强度为B0的匀强磁场中，恰好打在挡板M处。求坐标轴中的T1、T2的值分别是多少？参考答案：（1）方法一：设粒子与板作用前的瞬间，速率为v0，由动能定理有．．．．．．．．2分（这个方程也可以用下面两个方程代替，，每个方程1分；或写作每个方程1分）得粒子与挡板碰后在电场中做类平抛运动．．．．．．．．2分（其中只列出给1分）

粒子到达L2时垂