廣東省梅州市上八中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省梅州市上八中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖3所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)．則()A.P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同號(hào)B.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D.負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少參考答案：D試題分析：根據(jù)電場(chǎng)的圖象可以知道，該電場(chǎng)是等量異種電荷的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；等量異種電荷的電場(chǎng)，它具有對(duì)稱性（上下、左右），a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，而方向不同．故B錯(cuò)誤；C點(diǎn)離P點(diǎn)（正電荷）的距離更近，所以C點(diǎn)的電勢(shì)較高．故C錯(cuò)誤；該電場(chǎng)中，一般選取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，那么正電荷的區(qū)域電勢(shì)為正，負(fù)電荷的區(qū)域電勢(shì)為負(fù)．負(fù)電荷從a到c，從負(fù)電荷的區(qū)域到了正電荷的區(qū)域，電勢(shì)升高，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。蔇正確．故選D．考點(diǎn)：等量異種電荷的電場(chǎng)【名師點(diǎn)睛】該題考查常見電場(chǎng)的特點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上的電勢(shì)和無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)相等．而正電荷周圍的電場(chǎng)的電勢(shì)都比它高，負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)的電勢(shì)都比它低．屬于簡(jiǎn)單題。2.（多選題）如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平，軌道上的A點(diǎn)離PQ的距離為R，一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方某處由靜止開始下落，從P點(diǎn)進(jìn)入軌道后剛好能到達(dá)Q點(diǎn)并能再次返回經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，已知質(zhì)點(diǎn)第一次滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)速率為v1，第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速率為v2，選定N點(diǎn)所在的水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則（）A．v1＜v2B．v1＞v2C．從N到Q的過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)上方，從Q到N的過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)下方D．從N到Q的過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)下方，從Q到N的過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)上方參考答案：BC【考點(diǎn)】功能關(guān)系；重力勢(shì)能．【分析】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)滑到Q點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零，由能量守恒定律可以求出質(zhì)點(diǎn)在半圓軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功，再求出將質(zhì)點(diǎn)自Q點(diǎn)處由靜止開始下落，下落到A點(diǎn)和N點(diǎn)的速度，進(jìn)行比較，從而判斷出此情況下的情況即可．【解答】解：A、質(zhì)點(diǎn)從N到A再到Q的過(guò)程中，重力與摩擦力做功．由于質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)在NA段與軌道之間的壓力大于AQ段之間質(zhì)點(diǎn)與軌道之間的壓力，根據(jù)：f=μFN可知，質(zhì)點(diǎn)在NA段受到的摩擦力比較大，所以質(zhì)點(diǎn)在NA段摩擦力做的功比較多，則重力與摩擦力在NA段做的功比較多，所以質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)N點(diǎn)處的動(dòng)能一定大于質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)A點(diǎn)處動(dòng)能的2倍．根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式：可知，1＞v2．故A錯(cuò)誤，B正確；C、如果軌道光滑，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受摩擦力，上升過(guò)程中動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在位移的中點(diǎn)A，現(xiàn)在由于要克服摩擦力做功，機(jī)械能減小，所以上升過(guò)程中動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方，從Q到N的過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能相等的點(diǎn)在A點(diǎn)下方．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC3.參考答案：BD4.根據(jù)分子動(dòng)理論知，物質(zhì)分子之間的距離為r0時(shí)，分子所受的斥力和引力相等，以下關(guān)于分子力和分子勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（

）

A．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最大勢(shì)能

B．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最小勢(shì)能

C．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，引力和斥力都是最大值

D．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，引力和斥力都是最小值參考答案：B分子間的引力和斥力隨著分子間距離增加而減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；分子力做正功，分子勢(shì)能減少；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，因而選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。5.我國(guó)已于2018年12月8日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星，于2019年1月3日實(shí)現(xiàn)人類首次在月球背面軟著陸，嫦娥四號(hào)著陸器與玉兔二號(hào)巡視器順利分離。已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期為T。根據(jù)以上信息可求出：A.嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為B.嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的速度為C.月球的平均密度D.月球的平均密度參考答案：A月球表面任意一物體重力等于萬(wàn)有引力，則有GM＝R2g①

“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，得②

由①②得，故A錯(cuò)誤，B正確；“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有，得;月球的平均密度為，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力和月球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力兩個(gè)公式的綜合應(yīng)用，注意軌道半徑與星體半徑的關(guān)系．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，47.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L，算出這兩點(diǎn)的速度v1與v2。

①本實(shí)驗(yàn)裝置圖（準(zhǔn)備放開小車時(shí)刻）中有什么缺點(diǎn)或錯(cuò)誤？②要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟？

③本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么？

。

（2）在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過(guò)程中，合外力對(duì)小車所做的功W=____；該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示）；若滿足

．則動(dòng)能定理得證。參考答案：8.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．兩電壓表可看作是理想電表，當(dāng)閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的觸片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，燈泡L2變__________，燈泡L1變____________.（選填亮或暗）。__________表的讀數(shù)變小，_________表的讀數(shù)變大.（選填V1或V2）。參考答案：L2變___暗__，燈泡L1變_亮_。（每空2分）

_V2__表的讀數(shù)變小，_V1_表的讀數(shù)變大。9.如圖所示，一正方形導(dǎo)線框邊長(zhǎng)為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)寬度為d，且d>l。線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場(chǎng)時(shí)線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則，其中,代入解得：v=。因?yàn)榫€框邊剛要離開磁場(chǎng)時(shí)線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，同理可求得此時(shí)線框的速度仍為v,線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢(shì)能的減少量，即Q=.考點(diǎn)：平衡狀態(tài)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象；能量守恒定律。10.近年來(lái)裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)回答下列問題：（1）下列說(shuō)法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)D．發(fā)生衰變時(shí)，新核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

，若氡（）經(jīng)過(guò)一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過(guò)

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個(gè)速度為v0的粒子，若衰變過(guò)程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動(dòng)能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過(guò)程中釋放的核能．（不計(jì)相對(duì)論修正，在涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)．）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯(cuò)誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)，放出一個(gè)電子，這個(gè)過(guò)程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故C錯(cuò)誤；

D、發(fā)生α衰變時(shí)，生成的α粒子帶2個(gè)單位的正電荷和4個(gè)電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時(shí)成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過(guò)了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點(diǎn)撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)生成的，半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過(guò)一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．11.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

12.某一單擺在小角度自由擺動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為

△△m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為

。參考答案：1

0.0413.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程中密度隨熱力學(xué)溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過(guò)程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測(cè)量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；然后撤去淺盤并同時(shí)放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡；小車到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車移開．圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是x01＝1.40cm，x12＝2.15cm，x23＝2.91cm，x34＝3.65cm，x45＝4.41cm，x56＝5.15cm.試問：(1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本上介紹的___________________原理類似．

(2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度v4＝__________m/s，小車的加速度a＝__________m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)參考答案：15.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E和r的影響，實(shí)驗(yàn)器材如圖所示。①測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I，依據(jù)公式______，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U－I圖象，得出E和r。②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。③實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U－I圖象如圖中(a)(b)(c)(d)所示，由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)________(填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內(nèi)阻________(填“增大”、“減小”或“不變”)。曲線(c)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)阻r=________Ω，當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=________mW.(均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①U＝E－Ir②如圖所示

③不變?cè)龃?.9754780.268四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木塊在水平面上以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。先后經(jīng)過(guò)l、2兩點(diǎn)，l、2之間有一定的距離，木塊通過(guò)l、2兩點(diǎn)所用時(shí)間分別為t1和t2。求：（1）木塊經(jīng)過(guò)位置1、位置2的平均速度大?。唬?）木塊前端P在l、2之間運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間參考答案：（1）由平均速度公式得，木塊經(jīng)過(guò)位置1時(shí)的平均速度大小

3分

木塊經(jīng)過(guò)位置2時(shí)的平均速度大小

3分（2）解法1：由平均速度等于中間時(shí)刻的速度知P端通過(guò)1點(diǎn)后時(shí)刻速度

則P點(diǎn)通1點(diǎn)速度

2分

同理P端通過(guò)2點(diǎn)后時(shí)刻速度

P點(diǎn)通過(guò)2點(diǎn)速度

2分 則木塊前端P在1、2之間運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為

2分

代入解得=

4分解法2：設(shè)木塊P端距1點(diǎn)的位移為s1，距2點(diǎn)的位移為s2，P端到1、2兩點(diǎn)的時(shí)間分別為t和，由s=得

s1=

解得

3分同理木塊兩端經(jīng)過(guò)2點(diǎn)有：s2=

解得 3分所以木塊前端P在1、2之間運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間=

17.如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為2kg，管長(zhǎng)為24m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到豎直向上的拉力作用由靜止開始豎直向下做加速度大小為2m/s2的加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線以初速度v0豎直上拋，不計(jì)一切阻力，取g=10m/s2．求：（1）若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間從管的N端穿出？（2）若此空管的N端距離地面64m高，欲使在空管到達(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度v0大小的范圍．

參考答案：解：（1）（5分）以向下方向?yàn)檎较?。設(shè)經(jīng)t時(shí)間，小球從N端穿出，小球下落的高度h1=－v0t+gt2………②

（1分）空管下落的高度h2=at2……………③

（1分）則，h1－h(huán)2=L……………④聯(lián)立得：－v0t+gt2－at2=L……………⑤

（1分）代入數(shù)據(jù)解得：t=4s，t=－1.5s（舍）…⑥

（1分）（2）（7分）設(shè)小球初速度v0，空管經(jīng)t'時(shí)間到達(dá)地面，則H=at'2…⑦得t'==8s………………⑧

（1分）小球