云南省昆明市第二十八中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

云南省昆明市第二十八中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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.（多選題）一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強為E的勻強電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知（）A．小球所受重力與電場力大小相等B．小球在b點時的機械能最小C．小球在d點時的電勢能最大D．小球在c點時的動能最大參考答案：AC【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．【分析】小球由a點釋放，受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得到電勢能的變化情況，根據(jù)動能定理判斷動能的變化情況，根據(jù)除重力外其余力做功判斷機械能的變化情況．【解答】解：A、D、根據(jù)動能定理，從a到d過程，有：mg?R﹣qE?R=0解得：qE=mg即電場力與重力大小相等，故重力場和電場的復(fù)合場中的最低點在bc段圓弧的中點處，小球運動此處時動能最大，故A正確，D錯誤；B、根據(jù)功能關(guān)系，除重力外其余力做功等于機械能的增加量；小球受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，彈力沿徑向，速度沿著切向，故彈力一直不做功，除重力外只有電場力做功，由于電場力水平向左，故運動到b點時，電場力做的功最多，機械能增量最大，故B錯誤；C、根據(jù)功能關(guān)系，電場力做負功，電勢能增加；電場力向左，故運動到d點時克服電場力做的功最多，電勢能增加的最多，故C正確；故選：AC．2.（單選）消防車停于水平地面的消防栓旁。在緩慢加水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體（

）A．向外界放熱 B．對外界做正功C．分子平均動能減小 D．內(nèi)能增加參考答案：A3.如右圖甲所示，一物塊置于水平地面上?，F(xiàn)用一個與豎直方向成θ角的力F拉物塊，現(xiàn)使力F沿順時針轉(zhuǎn)動，并保持物塊沿水平方向做勻速直線運動；得到拉力F與θ變化關(guān)系圖線如右圖乙所示，根據(jù)圖中信息可知物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為

A．B．C．D．參考答案：C從圖象中可以看出物體勻速，當(dāng)力與豎直方向夾角為30°和120°時，外力相等，設(shè)此時拉力大小為F'，則物體受重力mg、支持力N、摩擦力f和F'處于平衡，根據(jù)平衡條件可知，夾角為30°時有：，夾角為120°時，力水平方向成30°夾角，則由平衡條件得：，聯(lián)立解得：。故C選項正確。4.如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關(guān)說法正確的是

A．地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C．猴子受到四個力的作用D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大參考答案：A5.隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點。假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的，則下列判斷正確的是A．該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期B．某物體在該外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍C．該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運行速度相同參考答案：BC根據(jù)G=m解得：T=而不知道其質(zhì)量與同步衛(wèi)星軌道半徑的關(guān)系，所以無法比較該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球同步衛(wèi)星周期的關(guān)系，故A錯誤；根據(jù)G=ma解得：a=所以，故B正確；根據(jù)G=m解得：v=，所以，故C正確；根據(jù)C分析可知：v=，軌道半徑r相同，但中心天體質(zhì)量不同，所以速度也不一樣，故D錯誤．故選BC。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，增大，7.如圖所示是小英“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實驗時彈簧測力計拉著物體沿水平方向做勻速直線運動。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是

；（2）若物體不是做勻速運動，而是做加速直線運動，彈簧測力計讀數(shù)

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實際操作時，手拉著彈簧測力計做勻速直線運動是比較困難的，因而測力計的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請你提出一個改進的方法，確保測力計的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說明）

。參考答案：8.在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為（單位：m），式中。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以的初速度沿桿向下運動，取重力加速度。則當(dāng)小環(huán)運動到時的速度大小v＝

m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠能運動到x＝

m處。參考答案：答案：5，解析：小環(huán)在金屬桿上運動時，只有重力做功，機械能守恒。取為零勢能面，根據(jù)機械能守恒定律有，將和分別代入曲線方程，求得此時環(huán)的縱坐標位置，，，將數(shù)據(jù)你入上式得。當(dāng)小環(huán)在運動到最遠位置時，小環(huán)的速度等于零。根據(jù)機械能守恒定律有，而，所以有，所以有。9.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運動全過程中損失的機械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運動時間為：t1=1s由運動學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，4010.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/211.如圖,a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點.相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m.一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點.則波的頻率是____Hz,在t=5s時質(zhì)點c向____(填“上”“下”“左”或“右”)運動.參考答案：

(1).0.25

(2).上t=3s時a第一次到達最高點，，T=4s；；根據(jù)，，波傳到C點后，C振動了2s，即半個周期，所以5s時C經(jīng)平衡位置向上運動?！久麕燑c睛】由題“在t=0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點”可確定出該波的周期和頻率．根據(jù)a與c間的距離，求出波從a傳到d的時間．根據(jù)時間t=5s與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點c的狀態(tài)。12.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h。（2分）13.如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數(shù)。參考答案：減小

可能

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于。考點：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計算題：本題共3小題，共計47分16.右圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d．電壓為U；兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里。圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑EF方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)城邊界上的G點射出．已知弧FG所對應(yīng)的圓心角為，不計重力．求(1)離子速度的大?。?2)離子的質(zhì)量．參考答案：(1)由題設(shè)知，離子在平行金屬板之間做勻速直線運動，安所受到的向上的壓力和向下的電場力平衡

①式中，是離子運動速度的大小，是平行金屬板之間的勻強電場的強度，有

②由①②式得

(4分)

③(2)在圓形磁場區(qū)域，離子做勻速圓周運動，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有

④式中，和分別是離子的質(zhì)量和它做圓周運動的半徑。由題設(shè)，離子從磁場邊界上的點G穿出，離子運動的圓周的圓心必在過E點垂直于EF的直線上，且在EG的垂直一平分線上(見右圖)。由幾何關(guān)系有

(2分)

⑤式中，是與直徑EF的夾角，由幾何關(guān)系得

⑥聯(lián)立③④⑤⑥式得，離子的質(zhì)量為

(2分)

17.（12分）如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負電。兩板之間存在著勻強電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O’處，C帶正電、D帶負電。兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強度可認為大小處處相等，方向都指向O’。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計?，F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒（微粒的重力不計），問：（1）微粒穿過B板小孔時的速度多大？（2）為了使微粒能在CD板間運動而不碰板，CD板間的電場強度大小應(yīng)滿足什么條件？（3）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒通過半圓形金屬板間的最低點P點？參考答案：解析：（1）設(shè)微粒穿過B板小孔時的速度為v，根據(jù)動能定理，有

⑴

（2分）

解得

（2分）

（2）微粒進入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，有

⑵

（2分）

聯(lián)立⑴、⑵，得

（2分）（3）微粒從釋放開始經(jīng)t1射出B板的小孔，則

⑶

（1分）

設(shè)微粒在半圓形金屬板間運動經(jīng)過t2第一次到達最低點P點，則

⑷

（1分）所以從釋放微粒開始，經(jīng)過微粒第一次到達P點；（1分）

根據(jù)運動的對稱性，易知再經(jīng)過微粒再一次