贵州省贵阳市大学子弟学校2022年高三物理期末试卷含解析

贵州省贵阳市大学子弟学校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.甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况，正确的是（）A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大参考答案：D【考点】分子势能；分子间的相互作用力．【分析】开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，分子势能减小动能增大，当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增大动能减小．【解答】解：分子间距大于r0，分子力为引力，随距离的减小，引力先增大后逐渐减小；分子间距小于r0，分子力为斥力，随距离的减小，分子斥力增大；分子间距大于r0，分子力为引力，因此引力做正功使分子动能逐渐增大，分子势能逐渐减小；分子间距小于r0，分子力为斥力，因此斥力做负功使分子动能逐渐减小，分子势能逐渐增大，故分子势能先减小后增大．故D正确．故选：D2.（单选）关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是： A．物体加速度的方向为负方向时，则速度一定变小 B．物体的速度变化越快，则加速度就越大 C．物体加速度的方向保持不变，则速度方向也保持不变 D．物体加速度的大小不断变小，则速度大小也不断变小参考答案：B3.⑴.下列有关实验的描述中，正确的是：

A、在“验证力的平行四边形定则”实验中，选测力计时，水平对拉两测力计，示数应相同。B、在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系的”实验中，作出弹力和弹簧长度的图像，也能求出弹簧的劲度系数。C、用同一双缝干涉实验装置做实验，红光的干涉条纹间距小于紫光的间距D、在“重物下落验证机械能守恒”的实验中，必须由求出纸带上打某点时重物速度⑵“探究做功与物体速度变化的关系”实验如图所示，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做功记为W，当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出，若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车的所在位置（小车视为质点）下列说法正确的是

A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉连线参考答案：（1）AB

（2）B

4.用??粒子轰击时，得到，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是A．它来自于原子核

B．它能穿透几厘米厚的铅板C．它垂直进入磁场中不发生偏转D．它是一种频率很高的光子参考答案：A5.假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，地球赤道平面与地球公转平面共面，站在地球赤道某地的人，日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动．则此人造卫星（）A.距地面高度等于地球半径B.绕地球运行的周期约为4小时C.绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度相同D.绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍参考答案：ABD试题分析：作出卫星与地球之间的位置关系图，根据几何关系确定卫星的轨道半径．设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，依据常识我们可以知道T2=24小时．根据开普勒第三定律求解T1，由卫星速度公式求速率。解：A项：如图所示：太阳光可认为是平行光，O是地心，人开始在A点，这时刚好日落，因为经过24小时地球转一圈，所以经过4小时，地球转了60°，即：∠AOC=60°，此时人已经到了B点，卫星在人的正上方C点，太阳光正好能照到卫星，所以根据∠AOC=60°就能确定卫星的轨道半径为：r=OC=2OA=2R．则卫星距地面高度等于地球半径R，故A正确；B项：设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，依据常识知道T2=24h根据开普勒第三定律有：，代入数据得：T1=14400s=4h。故B正确；C项：由于绕地球运行的周期与同步卫星绕地球运行的周期不等，所以绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度不同，故C错误；D项：由得：该卫星与同步卫星绕地球运行的速率之比，即绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍。故D正确。故应选ABD。【点睛】这个题的突破口是“恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星”，运用几何方法作出卫星的位置，求出这颗卫星的轨道半径是解题的关键。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为

参考答案：7.一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成θ角，如图所示，则圆盘的转速是______.参考答案：8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=

，其值约为

kg（取一位有效数字）．参考答案：

答案：，2×103010.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

11.某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1，砝码和盘的质量为m2，交流电的频率为50Hz，除了装置图中所给的器材外，另外备有复写纸、电键及导线若干。（1）除了上面涉及的实验器材外，本次实验还缺少的器材有

。（2）保持m1不变，改变m2的大小，小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示，该图线不通过坐标原点，最可能的原因是：

。（3）如图丙所示为某次实验得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出，由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注，根据纸带上现有的数据情况，可计算出小车运动的加速度为

m/s2（结果保留两位有效数字）（4）在探究加速度与力的关系实验中，要尽可能保证a-F图象是一条直线，需要控制的条件是_________________________________________。参考答案：（1）交流电源（或答学生电源）和刻度尺（2分）（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）（3）0.52（3分）（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打点计时器需要交流电源，所以需要交流电源，纸带上计数点间距离需要测量，还缺少刻度尺。（2）由图象可知，当施加一定外力时，小车的加速度还为零，则外力与小车受到的摩擦力平衡。（3）根据匀变速运动的规律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2时，绳中拉力近似等于小车所受合外力（或答m1>>m2）12.（4分）从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。参考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js13.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性。参考答案：康普顿效应，德布罗意三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波，绳上质点N的平衡位置为x＝5m，振动传播到质点M时的波形如图所示，求：①绳的左端振动经多长时间传播到质点N；②质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程．参考答案：(1)由图可知，波长λ＝2m

波速v＝＝2m/s振动传播到质点N经历的时间t＝＝s＝2.5s(2)质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程

s＝×4×8cm＝80cm

17.（08年全国卷Ⅱ）（19分）如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。参考答案：解析：导体棒所受的安培力为：F=BIl

①

（3分）由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为：

②

（3分）

当棒的速度为v时，感应电动势的大小为：E=Blv

③

（3分）棒中的平均感应电动势为：

④

（2分）

综合②④式可得：

⑤

（2分）

导体棒中消耗的热功率为：

⑥

（2分）

负载电阻上消耗的热功率为：

⑦

（2分）

由以上三式可得：

⑧

（2分）18.如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器总阻值R2=10Ω．虚线框内为一个断路器，其工作特性如下：（a）接入电路时相当于一根导线；（b）若流过断路器的电流达到或超过0.2A时，断路器会自动断开R1所在支路．现将滑片P置于A端，闭合电键，把滑片P缓慢从A端向左滑到B端．（1）PA段电阻多大时，断路器会断开？（2）试用文字定性说明滑片P从右向左移动的过程中电压表读数在如何变化？（不需要理由）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： （1）当断路器的电流达到或超过0.2A时，断路器会自动断开，根据闭合电路欧姆定律求解．