2022年天津橫溝中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年天津橫溝中學高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.14．關于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫院“B超”中的超聲波傳遞速度相同D．遙控器發出的紅外線波長和醫院CT中的X射線波長相同參考答案：B2.在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核()發生了一次α衰變。放射出的α粒子()在與磁場垂直的平面內做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質量和電荷量，生成的新核用Y表示。下面說法正確的是A.新核Y在磁場中圓周運動的半徑為RY＝RB.α粒子的圓周運動可以等效成一個環形電流，且電流大小為I＝C.若衰變過程中釋放的核能都轉化為α粒子和新核的動能，則衰變過程中的質量虧損為Δm＝D.發生衰變后產生的α粒子與新核Y在磁場中運動的軌跡正確的是圖丙參考答案：ABC【詳解】A、由題可知：,生成的新核Y和α粒子動量大小相等，方向相反，而且洛倫茲力提供向心力，即，則，可知：，即，故A正確；B、由于圓周運動周期，則環形電流為：，故B正確；C、對α粒子，由洛倫茲力提供向心力，可得由質量關系可知，衰變后新核Y質量為由衰變過程動量守恒可得可知：則系統增加的能量為：，由質能方程得：聯立可得，故C正確；D、由動量守恒可知，衰變后α粒子與新核Y運動方向相反，所以，軌跡圓應外切，由圓周運動的半徑公式可知，α粒子半徑大，由左手定則可知丁圖正確，故D錯誤。3.一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置O為x軸坐標原點。從某時刻開始計時，經過四分之一的周期，振子具有沿x軸正方向有最大加速度。能正確反映振子位移x與時間t關系的圖像是：

參考答案：[

A

]4.如圖所示，物體A、B用細繩連接后跨過定滑輪，A靜止在傾角為30o的斜面上，B被懸掛著。已知質量，不計滑輪摩擦，現將斜面傾角由30o增大到50o，但物體仍保持靜止，那么下列說法中正確的是

（

）A．繩子的張力將增大

B．物體A對斜面的壓力將減小

C．物體A受到的靜摩擦力將先增大后減小

D．滑輪受到的繩的作用力不變參考答案：B5.關于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是A.溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大B.一定質量的理想氣體在等溫變化時，內能不改變，因而與外界不發生熱交換C.布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做規則運動D.擴散現象說明分子間存在斥力參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規律。伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是經驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度④繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續的勻速運動（1）上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列應為

（2）在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：（1）②③①④

（2）

②

，

③①④整個實驗是在一定的實驗事實的基礎上通過推理形成結論，所以合理的實驗順序為②③①④。伽利略理想實驗中，實驗步驟②是可靠的實驗事實基礎．由于現實生活中，小球在斜面上滾動時不可能不受摩擦力的作用，所以實驗步驟③①④都是對實驗現象的合理推理。7.（填空）用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動．若使小球不離開桌面，則小球運動的半徑是__________

，其轉速最大值是__________。（已知重力加速度為g）參考答案：；

8.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標為（20cm，15cm），小球質量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標，進而確定重力勢能的大小．：解：在豎直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經歷的時間t==0.2s．在這段時間內水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，靈活運用運動學公式求解．9.質量為m=60kg的人站在質量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變為4.5m/s．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進的方向為正方向．最關鍵的是明確系統中各物體的速度大小及方向，跳前系統對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統，以小車前進的方向為正方向，跳前系統對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數據解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點評：運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．10.2004年7月25日，中國用長征運載火箭成功地發射了“探測2號”衛星．右圖是某監測系統每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度，結果如圖所示．則火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運動過程x隨t變化的規律，某實驗小組經過實驗和計算得到下表的實驗數據：根據表格數據，請你在下圖所示的坐標系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標度作出關系圖線．并根據圖線分析得出物體從AB的過程中x隨t變化的定量關系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）11.(5分)一把均勻等臂直角尺AOB，質量為20kg，頂角O裝在頂板上的水平軸上，直角尺可繞軸在豎直平面內轉動，在A端下通過細繩拉著一個質量為10kg的重物P，細繩豎直方向，臂OB與豎直方向夾角為60O，如圖所示，此時細繩的拉力F＝

牛；重物P對地面的壓力N＝

牛。參考答案：

答案：36.6

63.412.（1）．如圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；（B）調整沙的多少，使沙和小沙桶的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M．請問：①（2分）以上哪一個措施中有何重大錯誤?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼質量M不變．反復改變沙的質量，并測得一系列數據，結果發現小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車及砝碼質量M，經檢查發現滑輪非常光滑，打點計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現這種情況的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________參考答案：（1）主要錯誤是：A長木板右端未墊高以平穩衡摩擦力；B電源應改用6V的交流電源；C牽引小車的細線沒有與木板平行；D開始實驗時，小車離打點計時器太遠。點（2）①（A）中平衡摩擦力時，不應用小桶拉動小車做勻速運動，應讓小車拖著紙帶下滑來平衡摩擦力。

②由于拉小車的合外力F<mg,而處理數據時又將F=mg處理，因此有：13.人造衛星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態，所以在這種環境中已無法用天

平稱量物體的質量。為了在這種環境測量物體的質量，某科學小組設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設衛星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態．試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大。（2分）15.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(12分)(1)如圖，內壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質量的理想氣體。當環境溫度升高時，缸內氣體

。（雙選，填正確答案標號）a．內能增加

b．對外做功c．壓強增大

d．分子間的引力和斥力都增大⑵一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質量、體積的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內充入一定量的氣體，開始時筒內液面到水面的距離，筒內氣體體積。在拉力作用下浮筒緩慢上升，當筒內液面到水面的距離為時，拉力減為零，此時氣體體積為，隨后浮筒和重物自動上浮。求和。已知大氣壓強，水的密度，重力加速度的大小。不計水溫變化，筒內氣體質量不變且可視為理想氣體，浮筒質量和筒壁厚度可忽略。參考答案：（1）ab（2）h2=10m解析：（1）當環境溫度升高時，壓強不變，缸內氣體膨脹對外做功，理想氣體不考慮分子力，內能僅由物質的量和溫度決定，溫度升高，氣體的內能增加，正確選項ab。（2）解：當F=0時