2022年湖北省随州市广水西河中学高三物理期末试题含解析

2022年湖北省随州市广水西河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.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中错误的是（

）A．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下B．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力参考答案：B2.模块3-3试题有以下说法：A.气体的温度越高，分子的平均动能越大B.即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的C.对物体做功不可能使物体的温度升高D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E.一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为ＴF.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的。G.对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加H.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的其中正确的是___________。（选错一个扣１分，选错两个扣3分，选错三个或三个以上得0分，最低得分为0分）参考答案：答案：ABEG解析：温度是分子平均动能的宏观体现，温度越高，分子的平均动能越大。与分子的质量无关。所以A正确。分子的平均动能是一个统计规律，并不是所有的分子的速度，所以温度高的物体也有大量的分子速度比较小，而温度低的物体也有大量的分子速度比较大。所以B也正确。改变内能的两种方式是做功和热传递，所以C错误。气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关。对于气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和质量决定。分子越多，总的能量越大。所以D错误。因为在去桌隔板时，气体没有对外做功，能量不变。（没有受力物体，虽然有位移，但也不做功）。所以E正确。所有的机器工作都要遵从热力学第一定律和第二定律，因为这时对外界产生了影响。所以F错误。气体分子地速度指的是平均速度，温度越低，平均速度越低，速度大的分子数目减少，速度小的分子数目增加。所以G正确。热力学第二定律有内容是不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而对外界没有影响。所以可以从单一热源吸收热量全部用来对外界做功，但此时对外界产生了影响。所以H错误。3.从16世纪末，随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的有

A．物体的速度越大，说明它受到的外力越大

B．物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变

C．马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持

D．一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力参考答案：B4.最早总结出物体加速度与力、加速度与质量关系的科学家是

A．牛顿

B．伽利略

C．卡文迪许

D．笛卡尔参考答案：A5.据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀和钚，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是（

）

A．铀238俘获中子形成铀239，再经一次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239

B．钚的半衰期为24100年，则24100年后泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的

C．衰变时放出的α射线比β射线的贯穿本领强

D．在核泄漏的地区由于受到大剂量辐射，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv028.密封有空气的薄圆塑料瓶到了冬季因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）的内能

▲

（填“增大”或“减小”），

▲

热量（填“放出”或“吸收”）．参考答案：减小9.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.010.甲、乙两同学做测量反应时间的实验，实验时，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐．当看到甲放开手时，乙立即去握住直尺，该图是测

（填“甲”或“乙”）的反应时间，此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐．则所测同学的反应时间为

s．（取g=10m/s2）．参考答案：乙，0.16．【考点】自由落体运动．【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间．【解答】解：甲放开手，乙去握直尺，可知测量的是乙的反应时间．根据h=得：t==0.16s．故答案为：乙，0.16．11.(3分)质量相等的冰、水、水蒸气，它们的分子个数

，它们分子的平均动能

，它们的内能

。（填“相同”或“不同”）参考答案：

答案：相同

不同

不同12.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）13.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°，用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，轻绳与斜面的夹角为30°，如图所示.若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k的最小值为多少？参考答案：小球受力如图所示.由平衡条件及正交分解法得Tsin60°+FNsin60°=mgTcos60°=FNcos60°所以T=再以小球与劈为研究对象，由力的平衡条件得Ff=Tcos60°FN地=(m+M)g-Tsin60°kFN地≥Ff.因此k≥,可见最小值为k=15.（多选）

在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，A、将打点计时器固定在平板上，并接好电源

B、将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D、拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源E、取下纸带F、换上新纸带重复实验三次，关闭电源，整理实验器材。指出其中有错误或者遗漏的两个步骤并改正①___

_____．②

参考答案：【知识点】测定匀变速直线运动的加速度．A7【答案解析①D中应先通电，再放纸带；②E中取下纸带前应先断开电源解析：D、实验时，不能先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放纸带．E、应该先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带．【思路点拨】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项、操作细节等，如打点计时器使用的是交流电源、要先通电后释放纸带，要在靠近打点计时器的位置释放小车等．教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xoy坐标系中分布着三个有界场区：第一象限中有一半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度B1=1T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C；第四象限中，由y轴、抛物线FG（y=-10x2+x-0.025，单位：m）和直线DH（y=x-0.425，单位：m）构成的区域中，存在着方向竖直向下、强度E=2.5N/C的匀强电场；以及直线DH右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B2=0.5T。现有大量质量为1×10-6kg（重力不计），电量大小为2×10-4C，速率均为20m/s的带负电的粒子从处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角在0至180度之间。（1）求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半径；（2）试证明这些粒子经过x轴时速度方向均与x轴垂直；（3）通过计算说明这些粒子会经过y轴上的同一点，并求出该点坐标。参考答案：1）（2）考察从A点以任意方向进入磁场的的粒子，设其从K点离开磁场，O1和O2分别是磁场区域和圆周运动的圆心，因为圆周运动半径和磁场区域半径相同，因此O1AO2K为菱形，离开磁场时速度垂直于O2K，即垂直于x轴，得证。

（3）设粒子在第四象限进入电场时的坐标为（x，y1）,离开电场时的坐标为（x，y2）,离开电场时速度为v2，在B2磁场区域做圆周运动的半径为R2，有因v2的方向与DH成45o，且半径刚好为x坐标值，则粒子做圆周运动的圆心必在y轴上，在此磁场中恰好经过四分之一圆周，并且刚好到达H处，H点坐标为（0，-0.425）。17.（14分）足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物体以v0=6.4m/s的初速度，从斜面底端向上滑行，该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，如图所示。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）

（1）求上滑与下滑过程中的加速度a1,a2；（2）求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间；（3）求返回斜面底端时的速度；（4）若仅将斜面倾角θ变为37°，其他条件不变，试求