2022年安徽省蚌埠市耿集中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年安徽省蚌埠市耿集中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β。则下列说法正确的是(

)A.A的向心力等于B的向心力B.容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力C.若ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力一定都增大D.若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力参考答案：D【详解】A、由于，根据向心力公式可知A的向心力大于B的向心力，故选项A错误；BCD、若A不受摩擦力，根据牛顿第二定律可得，解得A的角速度，同理可得当B的摩擦力为零时，B的角速度，则有；若转动的角速度，A和B受沿容器壁向上的摩擦力，如果角速度增大，则A、B受到的摩擦力都减小；若A不受摩擦力，整体转动的角速度为，则B有向上的运动趋势，故B受沿容器壁向下的摩擦力，故选项D正确，B、C错误。

2.(多选)下列关于近代物理知识的说法正确的是

A．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个

B．射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有较强的穿透能力

C．含有l0个原子核的放射性元素，经过一个半衰期，一定有5个原子核发生衰变

D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大参考答案：3.（多选）在竖直平面内有一电场强度大小为E的匀强电场，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角做直线运动．关于带电小球的电势能ε和机械能W的判断，正确的是（）A．若θ＜90°且sinθ=，则ε、W一定不变B．若45°＜θ＜90°且tanθ=，则ε一定减小、W一定增加C．若0＜θ＜45°且tanθ=，则ε一定减小、W一定增加D．若0＜θ＜45°且tanθ=，则ε可能减小、W可能增加参考答案：考点：电势能；功能关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：带电小球从静止开始做直线运动，受到两个恒力作用，其合力与速度方向必定在同一直线上，根据电场力与速度方向的夹角，判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．解答：解：A、若θ＜90°且sinθ=时，运用三角形定则作出力的合成图如左图所示，可知，电场力qE与合力F合垂直，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，ε、W一定不变．故A正确．B、若45°＜θ＜90°且tanθ=时，则电场力大于重力，电场力与合力成锐角，电场力一定做正功，则ε一定减小、W一定增加．故B正确．C、D若0＜θ＜45°且tanθ=时，则电场力小于重力，电场力与合力可能成锐角，也可能成钝角，如右图所示．电场力可能做正功，也可能做负功，所以电势能可能减小，机械能增大，也可能电势能增大，机械能减小．故C错误，D正确．故选ABD点评：本题关键是分析电场力与合力方向的夹角，来判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．4.（单选）下列说法正确的是（）A．爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都不是绝对不变的B．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小C．放射性无素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是γ射线D．衰变成要经过8次衰变和5次β衰变参考答案：A5.（多选）如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从图示位置计时，若在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可知（

）

A．水星和金星绕太阳运动的周期之比

B．水星和金星的密度之比

C．水星和金星到太阳的距离之比

D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比参考答案：ACD解析：A、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1：θ2．周期T=，则周期比为θ2：θ1．故A正确．

B、水星和金星是环绕天体，无法求出质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比．故B错误．

C、根据万有引力提供向心力：G=mrω2，r=，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比．故C正确．

D、根据a=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比．故D正确．故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于，大于7.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大8.一物块置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F2作用从静止开始运动，两力随位移x变化的规律如图，则位移x=

m时物块的动能最大，最大动能为

J．参考答案：9.如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)参考答案：20N,16.7N10.如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．

参考答案：甲11.（选修3－4）（6分）如图复合色光经过半圆型玻璃砖后分成ab两束光，比较ab两束光在玻璃砖中的传播速度Va

Vb，入射光线由AO转到BO，出射光线中__________最先消失，若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为

。

参考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）12.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，213.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线．

一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是

。

A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小

C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图所示，g=10m/s2。求：（1）物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2，及向上滑行的最大距离s；（2）斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ．参考答案：（1）8m/s2；2m/s2；1m

（2）30°解析：（1）物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0-0.5s时间段，该段图线的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a1=8m/s2，该段图线与坐标轴围成图形的面积值表示位移大小，所以向上滑行的最大距离s=；物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图像中0.5-1.5s时间段，同理可得a2=2m/s2。（2）上滑时由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑时由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2；联立以上两式并代入数据，解得：μ=，θ=30°。17.如图甲所示，一水平放置的圆形套筒由两个靠得很近的同心圆筒组成，一质量m=0.2kg的小滑块从轨道（截面图如图乙所示）的最低点A，以v0=9m/s的初速度向右运动，小滑块第一次滑到最高点时速度v=1m/s．滑块的尺寸略小于两圆筒间距，除外筒内壁的上半部分BCD粗糙外，其余部分均光滑．小滑块运动轨道的半径R=0.3m，求：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力？（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是多少？（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是多少？参考答案：解（1）设此情形下小滑块到达最高点时受竖直向下的弹力FN，则有：代入数据可得：故实际上筒内壁对小滑块施加了竖直向上的支持力

（2）在此过程中，设克服摩擦力做的功为：W克f代入数据可得：W克f=6.8J

（3）经过足够长的时间后，小滑块在下半圆轨道内做往复运动，小滑块经过水平直径位置时速度为0，选该处所在水平面为零势面，则有E末=0E初=则减少的机械能为：答：（1）小滑块第一次滑到最高点时轨道对其的弹力为N（2）小滑块从开始到第一次滑至最高点这段时间内，它克服摩擦力做的功是6.8J；（3）从开始经过足够长的时间，小滑块减少的机械能是7