河北省唐山市天津铁路分局职工子弟中学2022年高三物理期末试题含解析

河北省唐山市天津铁路分局职工子弟中学2022年高三物理期末试题含解析一、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.（单选题）汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x＝24t－6t2，则它在前3s内的平均速度为A．6m／s

B．8m／s

C．10m／s

D．12m／s参考答案：B2.如图a所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电火花计时器，已知它可以每隔相同的时间T，在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。某同学按下列实验步骤进行实验：①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触②启动电动机，使圆形卡纸转动起来③接通电火花计时器的电源，使其工作起来④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹，如图b所示。写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是：（

）A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规

D．量角器（2）若n个点对应的圆心角是θ，T为打点的时间间隔，写出ω的表达式ω=____________rad/s（3）为了避免卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图c所示。这对测量结果有影响吗？__________(填“有影响”或“没有影响”)参考答案：3.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。下列说法中正确的是（

）A.开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律，进而归纳出万有引力定律B.牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量C.伽利略用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因D.安培首先发现了通电导线的周围存在磁场参考答案：C4.如图所示，a、b、c三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球A、B保持静止，细绳a是水平的，现对B球施加一个水平向有的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，A球保持不动，这时三根细绳张力Fa、Fb、Fc的变化情况是（）A．都变大 B．都不变C．Fb不变，Fa、Fc变大 D．Fa、Fb不变，Fc变大参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】先以B为研究对象受力分析，由分解法作图判断出Fc大小的变化；再以AB整体为研究对象受力分析，由平衡条件判断Fa、Fb的变化情况．【解答】解：以B为研究对象受力分析，将重力分解，由分解法作图如图，由图可以看出，当将B缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中1、2、3三个位置大小所示，即Fc逐渐变大，F逐渐变大；再以AB整体为研究对象受力分析，设b绳与水平方向夹角为α，则竖直方向有：Fbsinα=2mg得：Fb=，不变；水平方向：Fa=Fbcosα+F，Fbcosα不变，而F逐渐变大，故Fa逐渐变大；故选：C．5.如图8所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上，若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内木箱的运动状态可能为

（

）A.加速下降

B.加速上升

C.减速上升

D.减速下降参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)7.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.048.一质点作匀变速直线运动，其速度表达式为v＝（5－4t）m/s，则此质点运动的加速度a为___________m/s2，4s末的速度为___________m/s；t＝_________s时物体的速度为零，质点速度为零时的位移s＝___________m。参考答案：－4

－11

1.253.1259.如图所示，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为

A，电压表的读数为

V．参考答案：0.5，2.5．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据U=IR求解路段电压．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律，有：I=；路端电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；故答案为：0.5，2.5．10.如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A。参考答案：答案：20V；0.75A11.如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B12.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）13.某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小”进行了探究，如图所示。他们先测出每只不同类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋，使它们沿水平桌面滑动，读取各次弹簧测力计的读数。(1)探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等”，这是采用了

研究方法。(2)测量时，沿水平方向匀速拉动运动鞋，则此时运动鞋所受滑动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小

。这种测摩擦力的方法是

(选填“直接”或“间接”)测量法。参考答案：（1）控制变量法（2）相等，间接三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.利用航天飞机，可将物资运送到空间站，也可以维修空间站出现的故障．（1）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g．某次维修作业中，航天飞机的速度计显示飞机的速度为，则该空间站轨道半径为多大？（2）为完成某种空间探测任务，在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使其启动．已知探测器的质量为M，每秒钟喷出的气体质量为m，为了简化问题，设喷射时探测器对气体做功的功率恒为P，在不长的时间内探测器的质量变化较小，可以忽略不计．求喷气秒后探测器获得的动能是多少参考答案：（1）设地球质量为M0，在地球表面，有一质量为m的物体，

（2分）设空间站质量为m′绕地球作匀速圆周运动时，

（2分）联立解得，

（3分）（2）因为探测器对喷射气体做功的功率恒为P，而单位时间内喷气质量为m，故在t时间内，据动能定理可求得喷出气体的速度为：

（3分）另一方面探测器喷气过程中系统动量守恒，则：

（4分）又探测器的动能，

（2分）联立解得：（2分）17.带电粒子在AB两极板间靠近A板中央附近S处静止释放,在两极板电压中加速,从小孔P平行CD极板方向的速度从CD极板中央垂直进入偏转电场,B板靠近CD板的上边缘如图甲.在CD两板间加如图乙所示的交变电压,设时刻粒子刚好进入CD极板,时刻粒子恰好从D板的下边缘飞入匀强磁场,匀强磁场的上边界与CD极板的下边缘在同一水平线上,磁场范围足够大,加速电场AB间的距离,偏转电场CD间的距离及CD极板长均为,图象乙中和都为已知，带电粒子重力不计，不考虑电场和磁场边界影响.求:（1）加速电压？（2）带电粒子进入磁场时的速度？（3）若带电粒子在时刻刚好从C极板的下边缘进入偏转电场，并刚能返回到初始位置S处，？（4）带电粒子全程运动的周期？参考答案：（1）设带电粒子进入偏转电场时的速度为，从偏转电场中射出的速度即由几何关系可知，在加速电场中，有

，在偏转电场中，有所以：……………5分（2）带电粒子进入磁场时的速度大小为

，速度方向和磁场边界成角。…..（3）带电粒子在磁场中，

有题可知

则………5分带电粒子全程运动的周期：=………18.两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图甲、乙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷均已知，且，两板间距h=。

(1)求粒子在0～t0时间内的位移大小与极板间距h的比值。

(2)求粒子在极板间做圆周运动的最小半径R1与最大半径R2(用h表示)。

(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图甲所示，磁场的变化改为如图丙所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。参考答案：（1）粒子在0～时间内:s=

(3分)所以，

(2分)（2）粒子在～2时间内做匀速圆周运动，运动速度v=at=圆半径R=

(2分)所以R=