2022年广东省茂名市第十中学高三物理期末试题含解析

2022年广东省茂名市第十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.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝214.6g，砝码盘质量m0＝7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50Hz.其实验步骤是：A．按图中所示安装好实验装置；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答下列问题：(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_______

(填“是”或“否”)．(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝_______m/s2.

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，次数12345砝码盘中砝码的重力F/N0.100.200.290.390.49小车的加速度a/(m·s－2)0.881.441.842.382.89

他根据表中的数据画出a－F图象(如图)．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是______________________________________________________________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是______________，其大小为________．参考答案：2.如图所示为一种“滚轮——平盘无极变速”的示意图，它由固定于主轴上的平盘和可随从动轴移动的柱形滚轮组成，由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速，从动轴转速、滚轮半径为以及滚轮中心距离主动轴线的距离之间的关系是（

）A．

B．C．

D．参考答案：答案：Ａ解析：平盘上滚轮所在位置的线速度，由于不滑，滚轮边缘的线速度等于，而对滚轮，，所以，得。所以正确选项是Ａ。3.一根轻弹簧的一端拴一个物体A，把物体A提到与悬点O在同一水平面的位置（弹簧处于原长），如图所示，然后由静止释放，在A摆向最低点的过程中，若不计空气阻力，则（

）

A．弹簧的弹性势能减少

B．物体A的重力势能减少

C．物体A的机械能增大

D．弹簧与A组成的系统的机械能不变参考答案：答案：BD解析：弹簧的弹性势能增大，物体的重力势能减小；物体的机械能变小，系统的机械能不变。4.（单选）如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是（

）A．地面对人的摩擦力减小B．地面对人的摩擦力不变C．人对地面的作用力不变D．人对地面的作用力增大参考答案：D5.(多选)有密度相同的两颗行星A和B，已知A星的表面重力加速度是B星表面重力加速度的2倍（忽略行星自转的影响），则下列说法正确的是（

） A．两行星A、B的质量之比为8∶1； B．两行星A、B的半径之比为2∶1； C．两行星A、B的第一宇宙速度之比为1∶2； D．两行星A、B的第一宇宙速度之比为2∶1。参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.⑵如图，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”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J7.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）9.两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。参考答案：；10.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：11.真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为__________。(填选项前的字母)A.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。12.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）13.已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为

▲

，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为

▲

．参考答案：

气的质量为：氮气的物质的量为：；故质量为m的水所含的分子数为：；该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验桌上准备了下列器材：A、电源：电动势E约3V，内阻r＜1ΩB、电压表：量程3V，内阻RV=30kΩC、开关一只要求用上列器材尽可能精确地测量一只阻值在10kΩ～20kΩ范围内的待测电阻Rx的阻值（1）设计实验电路，在实物图中按所设计的电路连线；（2）按照实验电路，写出结果表达式Rx=．参考答案：：解：（1）：由于待测电阻的阻值与电压表内阻接近，应将待测电阻与电压表串联，并将电键与待测电阻并联即可完成测量，电路图及连线图如图所示：（2）：设电键闭合时电压表示数为，由于电源内阻r远小于电压表内阻，根据闭合电路欧姆定律应有：E=…①电键断开时电压表示数为，根据闭合电路欧姆定律应有：E=…②联立①②解得：=故答案为：（1）如图；（2）15.小明同学利用图示器材探究电路规律：（1）断开电键S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，此时读数为20Ω，此时测得的是

的阻值；（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S，将滑动变阻器滑片从最左端缓慢移动到最右端，发现该过程中读数最大为320mA，则移动过程中读数变化情况是

（A）逐渐增大

（B）逐渐减小（C）先减小后增大

（D）先增大后减小（3）将旋转开关指向直流电压档，闭合电键S后移动滑动头，发现该过程中电表读数最大为1.2V，结合前两问条件可知，该电源电动势为

V．（结果保留两位小数）参考答案：（1）滑动变阻器总电阻．（2）A．（3）1.48V．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）欧姆档测量滑动变阻器总电阻．（2）根据电路中电阻的变化，分析电流的变化，再分析直流电流表读数的变化．（3）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，根据电流表的最大读数，由闭合电路欧姆定律列式．将旋转开关指向直流电压档，根据闭合电路欧姆定律列式．联立求电源的电动势．【解答】解：（1）断开电键S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，由图知，此时欧姆档测量滑动变阻器总电阻．（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大．滑片从最右端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减小，所以直流电流档的读数增大．滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，通过变阻器左侧电阻的电流减小，所以直流电流档的读数增大，故A正确．故选：A．（3）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：

E=Imax（R1+r）=0.32（R1+r）①将旋转开关指向直流电压档，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：

E=（R+R1+r）=×（20+R1+r）=0.06（20+R1+r）②联立①②解得E≈1.48V故答案为：（1）滑动变阻器总电阻．（2）A．（3）1.48V．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为10kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°。力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1．25秒钟后，速度减为零。求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移x。（已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2）参考答案：0.2516.25m物体上滑的整个过程分为两部分，设施加外力F的过程中物体的加速度为a1，撤去力F的瞬间物体的速度为v，撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得a1＝a2＝物体在外力F作用下上滑t1＝2s，v＝a1t1撤去外力F后上滑时间t2＝1.25s,0＝v－a2t2由以上各式可求得μ＝0.25，a1＝5m/s2，a2＝8m/s2由x＝a1t12＋a2t22得x＝16.25m.17.一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹。求（1）原来静止小球获得的速度大小；（2）碰撞过程中损失的机械能。参考答案：①用动量守恒定律

所以②18.某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为d，粒子质量为m，电荷量为q，电场强度大小，粒子重力不计．试求：（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小；（2）P、N两点间的距离；（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．参考答案：解：（1）据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示：粒子从O到M点时间：粒子在电场中加速度：=粒子在M点时竖直方向的速度：粒子在M点时的速度：速度偏转角正切：，故θ=60°；（2）粒子从N到O点时间：粒子从N到O点过程的竖直方向位