重庆南川区隆化中学2022年高三物理期末试卷含解析

重庆南川区隆化中学2022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1.两个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道如图所示，下列判断正确的是：A、两卫星的角速度关系：ωa<ωbB、两卫星的向心加速度关系：aa>abC、两卫星的线速度关系：va>vbD、两卫星的周期关系：Ta<Tb参考答案：A2.重为50N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现用方向相反的水平力F1和F2拉物体，其中F1=15N，如图所示。要使物体做匀加速运动，则F2的大小可能为（

）A．4N

B．10N

C．20N

D．30N参考答案：AD3.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（

）A．0.2

B．2

C．20

D．200参考答案：B4.（单选）如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab棒和cd棒的运动情况是

（A）ab向左，cd向右

（B）ab向右，cd向左

（C）ab、cd都向右运动

（D）ab、cd都不动参考答案：A5.两束单色光线a、b以相同的角度从某种玻璃射入空气，发现a发生了全反射、b没有发生全反射，则下列说法中正确的是A．光线a的波长较大

B．玻璃对光线a的折射率较大C．光线b的临界角较小

D．光线b在玻璃中的速度较小参考答案：Ba发生了全反射、b没有发生全反射说明光线a的临界角较小，由知玻璃对光线a的折射率较大，由知光线a在玻璃中的传播速度较小，波长较小，只有选项B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为．参考答案：：1

,

1：

7.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

8.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左9.（4分）一带电量为q的小圆环A，可沿着长为2的光滑绝缘固定的细杆在竖直方向运动，小圆环直径远小于。杆的下端固定一质量为m、带电量为q的小球B。平衡时，小圆环A恰好悬于细杆的正中间，如图所示。这时杆对B小球的拉力为___________；若取B小球位置重力势能为零，当设法使B小球所带的电瞬间消失，则此后经过时间_____________A小环的动能恰等于其重力势能。（一切阻力均不计，静电力恒量用k表示）。参考答案：；10.

如图所示，简谐横波I沿AC方向传播，波源A点的振动图象如图（甲）所示。简谐横波II沿BC方向传播，波源B点的振动图象如图（乙）所示，两列波在C点相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都为2m/s。两列波的振动方向相同，则C点的振动振幅为

cm．

参考答案：

答案：711.如图所示，一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为2.20×104V的霓虹灯供电，为使霓虹灯正常发光，那么原副线圈的匝数比n1：n2=______；为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过10mA时，熔丝就熔断，则熔丝熔断时的电流I=________。参考答案：答案：1：100，1A12.B．若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。参考答案：∶1

1∶2由开普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。13.约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是________,3215P是3015P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1mg3215P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的3215P经________天的衰变后还剩0.25mg.参考答案：3015P衰变的方程:3015P→3014Si+01e,即这种粒子为正电子.题图中纵坐标表示剩余3215P的质量,经过t天4mg的3215P还剩0.25mg,也就是1mg中还剩mg=0.0625mg,由题图估读出此时对应天数为56天.(54~58天都算对)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，、撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶：轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（）A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g③下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。参考答案：平衡摩擦力时需要撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动；实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，砂和砂桶的总质量为m应远小于小车和砝码的总质量为M；由匀变速直线运动的推论式△x=at2可求得加速度的大小。15.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=

m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=

J，系统势能的减少量△EP=

J，由此得出的结论是

；（3）若某同学作出v2﹣h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=

m/s2．参考答案：（1）2.4；（2）0.576，0.600，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）9.7．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量．根据机械能守恒得出v2﹣h的关系式，结合图线的斜率求出当地的重力加速度．【解答】解：（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=．（2）则打点0～5过程中系统动能的增量△EK==0.576J．系统重力势能的减小量△EP=（m2﹣m1）gh=0.1×10×（0.216+0.384）=0.600J，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）根据系统机械能守恒得，，解得，图线的斜率k==，解得g=9.7m/s2．故答案为：（1）2.4；（2）0.576，0.600，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）9.7．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

（18分）如图所示，光滑足够长的平行导轨P、Q相距l=1.0m，处在同一个水平面上，导轨左端与电路连接，其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=8.0Ω，R2＝2.0Ω，导轨电阻不计。磁感应强度B＝0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面（磁场区域足够大），断开开关S，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，电容器两极板之间质量m=1.0×10-14kg，带电荷量q=－1.0×10－15

C的微粒恰好静止不动。取g＝10m/s2，金属棒ab电阻为r=2Ω，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定。求：

（1）金属棒ab运动的速度大小v1？（2）闭合开关S后，要使粒子立即做加速度a=5m/s2的匀加速运动，金属棒ab向右做匀速运动的速度v2应变为多大？参考答案：解析：（1）设S断开时，电源两端电压为U1

∵带电粒子静止

∴(V)

对外电路：

A

而(v)

m/s

（2）S闭合后，R1短路

①若粒子向上加速运动，则

而

联解

m/s2

②若粒子向下加速运动，则

联解

m/s2

17.如图所示，物块的质量m=30kg，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当人用100N的力竖直向下拉绳子时，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角为53°，物体在水平面上保持静止．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2，求：地面对物体的弹力大小和摩擦力大小．参考答案：解：物体受力如图，设地面对物体的弹力大小为N，地面对物体的摩擦力大小为f，由共点力平衡条件有竖直方向

N+Tsin53°=mg

代入数据得

N=220N

水平方向

f=Tcos53°=60N

答：地面对物体的弹力大小为220N；摩擦力大小为60N．．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】要求地面对物体的弹力大小和摩擦力大小可以以物块为研究对象并进行受力分析，根据物块处于平衡状态即物块所受合力为0列方程即可求解．在竖直方向有N+Tsin53°﹣mg=0，在水平方向有f=Tcos53，联立即可求得．18.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）

求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）

求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。参考答案：见解析试题分析：（1）狭缝中加速时根据动能定理，可求出加速后的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力，推出半径表达式；（2）假设粒子运动n圈后到达出口，则加速了2n次，整体运用动能定理，再与洛伦兹力提供向心力，粒子运动的固有周期公式联立求解；（3）Bm对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率，fm对应加速电场可提供的最大频率，选两者较小者，作为其共同频率，然后求此频率下的