广东省河源市浰东中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

广东省河源市浰东中学2021-2022学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.（单选）以下说法符合物理史实的是(

)A．伽利略根据理想斜面实验，提出力是维持物体运动状态的原因B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验较为准确地测定了万有引力常量

C．库仑首先引入电场线来描述电场

D．法拉第在前人的基础上，通过实验得到了真空中点电荷相互作用的规律参考答案：B2.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示，下列选项正确的是A．在0~6s内，物体经过的路程为40mB．在0~6s内，物体离出发点最远为30mC．在0~4s内，物体的平均速度为7.5m/sD．在4s~6s内，物体一直做匀减速直线运动参考答案：AC3.右图中的两条图线分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v－t图象，根据图象可以判断()A．两球在t＝2s时速度相同B．两球在t＝2s时相距最近C．两球在t＝8s时相遇D．在2s～8s内，两球的加速度大小相等参考答案：C4.（多选）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是（）A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，它的惯性越大C．车速越大，刹车后滑行的路程越长D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大参考答案：：解：A、B、质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，所以A错误，B正确C、D、车速越大，所需制动距离越大，与物体惯性的大小无关，所以C正确，D错误．故选：BC．5.如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=10N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ=0.20．假定小车足够长．则下列说法正确的是（）A．煤块在整个运动过程中先做匀加速直线运动稳定后做匀速直线运动B．小车一直做加速度不变的匀加速直线运动C．煤块在3s内前进的位移为9mD．小煤块最终在小车上留下的痕迹长度为2.8m参考答案：D【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移【解答】解：AB、根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：，，代入数据解得：刚开始运动时对小车有：，解得：，经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：，车的速度为：，，解得：t=2s，以后煤块和小车一起运动，根据牛顿第二定律：，一起以加速度做运动加速运动，故选项AB错误；CD、在2s内小黑煤块前进的位移为：，然后和小车共同运动1s时间，此1s时间内位移为：，故煤块在3s内前进的位移为4+4.4m=8.4m，故选项C错误；在2s内小黑煤块前进的位移为：，小车前进的位移为：，两者的相对位移为：，故选项D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是

，方向

.参考答案：0.50

向下7.（4分）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为

kg?m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为

N（g=10m/s2）。参考答案：2

128.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：9.(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。参考答案：有

无

无首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。10.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）518.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.7512.如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为θ，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为______________，滑块C向上的速度为_____________。参考答案：，13.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：F，

F/C

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.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，是利用电力传送带装运麻袋包的示意图。传送带长l＝20m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8m，传送带匀速运动的速度为v＝2m/s。现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点)，其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动。如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车箱底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）主动轮轴与货车车箱底板中心的水平距离x及主动轮的半径R；（2）麻袋包在传送带上运动的时间t；（3）该装运系统每传送一只麻袋包需多消耗的电能。参考答案：（1）设麻袋包平抛运动时间为t，有：

x＝vt

解得：x＝1.2m

麻袋包在主动轮的最高点时，有

解得：R＝0.4m（2）对麻袋包，设匀加速运动时间为t1，匀速运动时间为t2，有：

μmgcosθ－mgsinθ＝ma

v＝at1

l－x1＝vt2联立以上各式解得：t＝t1＋t2＝12.5s（3）设麻袋包匀加速运动时间内相对传送带的位移为Δx，需额外消耗的电能为ΔE，有Δx＝vt1－x1解得：ΔE＝15400J17.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小和方向？(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小？(3)A点到x轴的高度h？参考答案：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有

①

②

……2分重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。

……2分（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，，如图所示。设半径为r，由几何关系知

③……2分

小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有

④……2分

由速度的合成与分解知

⑤……2分由③④⑤式得

⑥……2分（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为

⑦……2分由匀变速直线运动规律

⑧……1分由⑥⑦⑧式得

⑨……1分18.（20分）由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内，BC边水平，AC管长5m，直角C处是小的圆弧，∠B=37o，如图所示。从角A处无初速度地释放两个光滑小球（小球的直径比管径略小），第一个小球沿斜管AB到达B处，第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处，（已知tan37o=3/4，管内无空气阻力，取g=10m/s2）求：（1）两小球到达B点时的速度大小之比V1:V2；（2）两小球到达B点时的时间之比t1:t2