2022 年期末高三物理试题参考答案
一、单选题（每小题 4分，共 24分）
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C A B B C D
二、多选题（每小题 5分，共 20分。全部选对得 5分，选对但不全的得 3分，有选错
的得 0分）
题号 1 2 3 4
答案 BD BC BC BCD
三、实验题
11．（每空 2分，共 6 分）
（1）速度（或填速率、动能、动量） （2）C （3）2 s1 2 s2 s 3
12．(每空 2分，共 8 分)
R 2
(1)左 (2)R 1 R2 R1 R2 (3) EN (4)不变 R2
四、计算题
13. (12分)
(1)以两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：
pS＝mg＋p0S ………………3分
mg 5 1×10p p 5得 ＝ 0＋ ＝1.0×10 Pa＋ －4 Pa＝1.5×10 Pa。 ………………2分 S 2×10
(2)对下部分气体进行分析，初状态压强为 p0，体积为 h2S，温度为 T1，末状态压强
为 p，体积设为 h3S，温度为 T2
p0h2S ph3S
由理想气体状态方程可得： ＝ ………………2分
T1 T2
p T 50 2 1×10 ×400
得：h3＝ h2＝ 5 ×18 cm＝16 cm ………………1分 pT1 1.5×10 ×300
对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律可得：
p0(h1－h2)S＝pLS ………………2分
得：L＝6 cm ………………1分
故此时活塞 M距离底端的距离为 h4＝16 cm＋6 cm＝22 cm。 ………………1 分
14. (14分)
（1)t＝0 时刻射入电场的带电粒子不被加速，进入磁场做圆周运动的半径最小。
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mv 20
粒子在磁场中运动时 qv0B＝ ………………2分 rmin
则带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径
mv0 105
rmin＝ ＝ 8 －3 m＝0.2 m ………………2分 qB 10 ×5×10
其运动的径迹如图中曲线Ⅰ所示。
(2)设两板间电压为 U1，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有
d 1 1 U1q
＝ at2＝ · t2 ………………2分
2 2 2 dm
解得 U1＝100 V
在电压低于 100 V 时，带电粒子才能从两板间射出电场，电压高于 100 V 时，带电
粒子打在极板上，不能从两板间射出。带电粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，
设最大速度为 vmax，则有
1 1 U
mv 2 2
1
2 max
＝ mv0 ＋q· ………………2分 2 2
解得 v 5 5max＝ 2×10 m/s＝1.414× 10 m/s。 ………………1分
(3)由第(1)问计算可知，t＝0 时刻射入电场的粒子在磁场中做圆周运动的半径
rmin＝d＝0.2 m
径迹恰与屏幕相切，设切点为 E，E 为带电粒子打在屏幕上的最高点，
则 O′E ＝rmin＝0.2 m ………………1分
带电粒子射出电场时的速度最大时，在磁场中做圆周运动的半径最大，打在屏幕上
的位置最低。
设带电粒子以最大速度射出电场进入磁场中做圆周运动的半径为 rmax，打在屏幕上
的位置为 F，运动径迹如图中曲线Ⅱ所示。
mv 2max
qvmaxB＝ ………………1分 rmax
则带电粒子进入磁场做圆周运动的最大半径
mv 2×105max 2
rmax＝ ＝ 8 －3 m＝ m ………………1分 qB 10 ×5×10 5
由数学知识可得运动径迹的圆心必落在屏幕上，如图中 Q 点所示，并且 Q 点必与
试卷第 2 页，共 5 页
M 板在同一水平线上。则
d 0.2
O′Q ＝ ＝ m＝0.1 m ………………1分
2 2
带电粒子打在屏幕上的最低点为 F，则
2
O′F ＝rmax－ O′Q ＝( －0.1)m＝0.18 m ………………1 分 5
即带电粒子打在屏幕上 O′上方 0.2 m 到 O′下方 0.18 m 的范围内。
15．(16分)
1
【答案】（1）v1 2gR（2）10mg；（3）0.5R；（4）①当 04
17
当 2R≤L<5R，W f mgR
4
【详解】（1）设物块在 A 点的初速度为 v1，从 A 到 B 做平抛运动，有
1
3R gt2 ………………1 分
2
竖直分速度
vy=gt ………………1 分
又
vy=v1tan60° ………………1 分
联立解得
v1 2gR ………………1 分
（2）设物块滑动 C 点的速度为 v2， A 到 C 根据机械能守恒定律有
1
mv2
1
2 mg 3R 0.5R mv
2
1 ………………1 分
2 2
解得
v2 3 gR
根据牛顿第二定律得
试卷第 3 页，共 5 页
v2
F mg m 2 ………………1 分 N
R
解得
v2
F m 2 mg 10mg ………………1 分 N
R
（3）物块从 C 滑上滑板后开始做匀减速运动，此时滑板开始做匀加速直线运动，当物
块与滑板达到共同速度 v3时，二者开始做匀速运动。规定 v2的方向为正方向，根据动
量守恒定律得
mv2=（m+M）v3 ………………1 分
解得
v3 gR
对物块根据动能定理有
1 1
mgl mv21 3 mv
2
2 ………………1 分
2 2
对滑板根据动能定理有
1
mgl2 Mv
2
3 0 ………………1 分
2
解得
l1 8R
l2 2R
物块相对滑板的位移
l l2 l1 6R＜6.5R
即物块与滑板达到相同速度时，物块未离开滑板，物块滑至 D 点时速度为 vD，则
1
mgR mv2D ………………1 分
2
因为
vD 2gR >v3
即两者还未达到共速，板的左端与 D 点粘连，则
1
mg(6.5R L) mv2
1
D mv
2
2 ………………1 分
2 2
解得
L=0.5R
（4）对物块根据动能定理有
1
mgl 2
1 2
1 mv3 mv2 ………………1 分
2 2
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对滑板根据动能定理有
1
mgl2 Mv
2
3 0 ………………1 分
2
解得
l1 8R
l2 2R
物块相对滑板的位移
l l2 l1 6.5R
即物块与滑板达到相同速度时，物块未离开滑板；
讨论：①当 0摩擦力做功
1
Wf mg 6.5R L mg 13R 2L ………………1 分
4
②当 2R≤L<5R，物块先匀减速运动 8R，然后匀速运动 L-2R，再匀减速运动 0.5R，克服
摩擦力做功
17
Wf mg 8R 0.5R mgR ………………1 分
4
试卷第 5 页，共 5 页注意事项：
1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡和该试题卷的封面上，并认真核对条形码上的姓名、准考证号和科目.
2. 考生作答时，选择题和非选择题均须做在答题卡上，在本试题卷上答题无效.考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题.
3. 考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回.
4. 本试题卷共6页，如缺页，考生须声明，否则后果自负.
怀化市2022-2023学年高三上学期期末考试
物 理
一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．轻核聚变的一个核反应方程为：，若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，X的质量为m4，则下列说法中正确的是
A．和在常温下就能够发生聚变
B．X是质子
C．这个反应释放的核能为
D．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
2．一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为
A．9m/s B．10m/s
C．11m/s D．12m/s
3．甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是
A．时间内甲、乙的位移大小不相等
B．时间内甲、乙的位移大小之比为
C．时间内乙的平均速度大于甲的平均速度
D．时间内甲的加速度一直小于乙的加速度
4．如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以直线为轴沿顺时针方向缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中
A．圆柱体对木板的压力逐渐增大
B．圆柱体对木板的压力先增大后减小
C．两根细绳上的拉力均先增大后减小
D．两根细绳对圆柱体拉力的方向不变
5．2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i=30°，经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则
A．单色光在材料中的折射率为
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射
D．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在外球面发生全反射
6．理想变压器电路如图所示，M、N接入电压有效值恒定的交变电源，其中R为滑动变阻器，定值电阻R0=10Ω，原副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别用和表示。则关于和的比值，下列说法正确的是
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．不变且
D．不变且
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP 随位移x 的变化如图所示，其中 O－x2段是抛物线，x1处是顶点，x2－x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O－x3运动过程中，下列判断正确的是
A．O－x1段粒子动能增大 B．x1－x2段粒子加速度增大
C．x2－x3段电场强度减小 D． x3处的电势最高
8．两颗互不影响的行星、，各有一颗在表面附近的卫星、绕其做匀速圆周运动。两颗行星周围卫星的线速度的二次方（）与轨道半径r的倒数（）的关系如图所示，已知、的线速度大小均为，则
A．的质量比的小 B．的质量比的大
C．的平均密度比的小 D．表面的重力加速度比的大
9．如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的四分之一的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，已知小球始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半径远小于R，重力加速度大小为g。则
A．小球在A点的初速度为
B．小球在A点的初速度为
C．小球的落地点到A点的距离为R
D．小球的落地点到A点的距离为2R
10．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1 Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量为m=0.3 kg、电阻Rab=1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3 m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=3.0 m/s，取g=10 m/s2。则下列说法正确的是
A．进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到a
B．匀强磁场的磁感应强度为2.0 T
C．金属杆ab下落0.3 m的过程中，通过R的电荷量为0.24 C
D．金属杆ab下落0.3 m的过程中，R上产生的热量约为0.87 J
三、实验题（每空2分，共14分）
11．（6分）
某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B。在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：
①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；
②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；
③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。
请回答以下问题：
（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的 。
（2）碰撞前瞬间A的速度大小与 成正比。
A． B． C． D．
（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式 （用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。
12．(8分)
电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。
根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R1、R2为电阻箱，R3为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S1、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。实验过程如下：
①实验开始之前，将R1和R2的阻值限定在1000 Ω到3000 Ω之间；
②将S2置于1处。闭合开关S1、S3，通过调节R1、R2，使R3阻值为0时，灵敏电流计G示数为0，记录此时的R1与R2的阻值，分别为R1、R2；
③将开关S2置于2处，保持通过R1、R2的电流不变，重复上述操作，使R3的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1′、R2′。
根据上述实验过程回答问题：
（1）实验步骤①中，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器触头应处在最 （填“左”或“右”）端；
（2）在步骤③中，为保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，调整R1、R2时需要使阻值R1、R2与R1′、R2′ 满足的关系是 ；
（3）待测电源C的电动势E＝ 。
（4）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将 （填“偏大”或“不变”或“偏小”）。
四、计算题
13. （12分）
如图所示，有两个不计质量和厚度的活塞M、N，将两部分理想气体A、B封闭在绝热气缸内，温度均是27℃。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1＝27cm，N活塞相对于底部的高度为h2＝18 cm。现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa。(g取10 m/s2)
（1）求B部分气体的压强多大；
（2）现通过加热丝对B部分气体进行缓慢加热，使B部分气体的温度变为127 ℃，求稳定后活塞M、N距离底部的高度。
14. （14分）
如图甲所示，带正电粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线OO′连续射入电场中。MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UMN，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，EF为屏幕。金属板间距为d，长度为l，磁场的宽度为d。已知：B＝5×10－3 T，l＝d＝0.2 m，每个带正电粒子的速度v0＝105 m/s，比荷为＝108 C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。试求：
(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径；
(2)带电粒子射出电场时的最大速度；
(3)带电粒子打在屏幕上的范围。
15．（16分）
如图所示，BC为一段光滑圆弧轨道，圆心角θ=60°，DE为半圆形光滑轨道，两圆弧轨道均固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，右端紧靠C点，上表面所在平面与两圆弧分别相切于C、D两点，一物块在A点水平抛出，物体抛出后恰好在B点沿切线进入BC段圆弧轨道，再经C点滑上滑板，滑板运动到D点时被牢固粘连．物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，DE半圆弧轨道和BC圆弧轨道的半径均为R，AB的高度差为3R，板长6.5R，板左端到D点的距离L（未知），物块与滑板间的动摩擦因数，重力加速度取g，（结果用字母m、g、R、L表示）求：
（1）求物块在A点抛出的初速度大小；
（2）求物块滑到C点时所受圆弧轨道的支持力的大小；
（3）若物块刚好滑到DE半圆形光滑轨道中点，求L的大小；
（4）试讨论在0＜L＜5R范围内取值，物块从滑上滑板到离开滑板的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系。
试卷第6页，共6页
