山西省大同市縣徐疃鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市縣徐疃鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，xpy為直角支架，桿xp、繩ao均水平，繩bo與水平方向夾角為60°.如果在豎直平面內(nèi)使支架繞o點(diǎn)沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至桿yp水平，始終保持ao、bo兩繩間的夾角120°不變.在轉(zhuǎn)動過程中，設(shè)繩ao的拉力為Fa、繩bo的拉力為Fb，則下面說法中正確的是（

）A.Fa先減小后增大

B.Fa先增大后減小C.Fb逐漸減小

D.Fb最終變?yōu)榱銋⒖即鸢福築CD2.（單選）有一個帶正電的金屬球殼(厚度不計)，其截面圖如圖a所示,O為球心，球殼P處開有半徑遠(yuǎn)小于球半徑的小孔。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，過P點(diǎn)建立x坐標(biāo)軸，4點(diǎn)是坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)，軸上各點(diǎn)電勢如圖b所示。電子從O點(diǎn)以V0的初速度沿軸方向射出，依次通過P、A兩點(diǎn)。則下列關(guān)于電子的描述正確的是(

)

A在OP間電子做勻加速直線運(yùn)動

B．在PA間電子做勻減速直線運(yùn)動

C．在OP間運(yùn)動時電子的電勢能均勻增加

D．在PA間運(yùn)動時電子的電勢能增加參考答案：D3.（單選）用α粒子轟擊氬核（Ar）時，生成一個中子和一個新核，這個新核共有（）A．44個核子B．18個質(zhì)子C．20個質(zhì)子D．24個中子參考答案：考點(diǎn)：原子核的人工轉(zhuǎn)變．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定新核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而通過質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)求出中子數(shù)．解答：解：α粒子有兩個桌子和兩個中子，氬核（Ar）有18個質(zhì)子和22個中子，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，新核的電荷數(shù)為18+2=20，質(zhì)量數(shù)為4+40﹣1=43，則質(zhì)子數(shù)為20，中子數(shù)為43﹣20=23．故C正確，A、B、D錯誤．故選：C．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知道質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加上中子數(shù)．4.如圖所示，—細(xì)束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知A．若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的

最大初動能最大B．當(dāng)它們在真空中傳播時，a光的速度最大C．分別用這三種光做光源，使用同樣的裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，

a光的干涉條紋中相鄰亮紋的間距最小D．若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大參考答案：A由題圖可知三種色光中c的偏折程度最大，知c的折射率最大，a的折射率最小，則c的頻率最大，a的頻率最小，根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hγ-W0，頻率越大，照射出光電子的最大初動能越大，所以c光照射出的光電子最大初動能最大，故A正確．三種光在真空中傳播時，速度相等，B錯誤。根據(jù)λ=得，a的波長最大，c的波長最短，又，故用同樣的裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋中相鄰亮紋的間距最大，C錯誤．根據(jù)sinC=得，折射率越大，臨界角越小，所以從玻璃射向空氣，c光的臨界角最小，故D錯誤．本題選A。5.利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗．

（1）以下說法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

B．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗時，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計時器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導(dǎo)致鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度（2分）（1）選項A不需要平衡摩擦力；選項B應(yīng)畫出a-1/M圖線；選項C需要平衡阻力（摩擦力），正確。（2）設(shè)小車質(zhì)量為m，鉤碼質(zhì)量為M，則有解得，當(dāng)時，加速度a趨近于g.

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。

①在某次實驗中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個計數(shù)點(diǎn)（A點(diǎn)為第一個計數(shù)點(diǎn)，以后每5個計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點(diǎn)時小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運(yùn)動的加速度a=

m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運(yùn)行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16___。8.如圖1－8所示，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時電阻為30Ω.已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為________，流過燈泡b的電流為________A.圖1－9參考答案：10∶30.29.某實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中準(zhǔn)備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設(shè)計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、510.（4分）在國際單位制中，力學(xué)的三個基本物理量是長度、________和時間，其對應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克11.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

12.(12分)飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為，此時開動反沖火箭，使船開始做減速運(yùn)動，最后落地時的速度減為若把這一過程當(dāng)為勻減速運(yùn)動來計算，則其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度為g，航天員的質(zhì)量為m，在這過程中對坐椅的壓力等于

。參考答案：答案：

13.一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開始計時，波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)；波的周期為

s，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過

s時間第二次達(dá)到波峰．參考答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ用游標(biāo)卡尺測量其長度如下圖所示，則其長度L=

cm，用螺旋測微器測它的直徑，則直徑為d=

mm。參考答案：15.在實驗操作前應(yīng)該對實驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃伎己头治?。研究平拋運(yùn)動的實驗裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次是x1，x2，x3，機(jī)械能的變化量依次為△E1，△E2，△E3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是(

)A．x2-x1=x3-x2,,△E1=△E2=△E3

B．x2-x1>x3-x2,,△E1=△E2=△E3

C．x2-x1>x3-x2,,△E1<△E2<△E3

D．x2-x1<x3-x2,,△E1<△E2<△E3參考答案：B1、做平拋運(yùn)動的物體只受重力的作用，故運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，所以3次實驗中小球到達(dá)1、2、3擋板處時的機(jī)械能都是相等的，都等于小球離開水平桌面時的機(jī)械能，故以離開水平桌面時為初始位置則有每一次機(jī)械能的變化量，而離開桌面前的機(jī)械能變化量（機(jī)械能的損失量）也都相同，所以CD選項被排除；2、豎直方向上小球做自由落體運(yùn)動，豎直速度越來越大，通過相同的豎直高度所用時間越來越短；而水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動，其水平速度不變，故通過相同高度的過程中的水平位移越來越小。正確選項為。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某高中物理課程基地擬采購一批實驗器材，增強(qiáng)學(xué)生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為題圖所示.AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面.一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對P點(diǎn)進(jìn)入該電場后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn).已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場強(qiáng)度大小，粒子重力不計.試求：(1)粒子從M點(diǎn)飛離CD邊界時的速度大小；(2)P、N兩點(diǎn)間的距離；(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形有界勻強(qiáng)磁場的半徑.參考答案：(1)；(2)；(3)；(1)據(jù)題意，做出帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示：粒子從O到M點(diǎn)時間：粒子在電場中加速度：

粒子在M點(diǎn)時豎直方向的速度：粒子在M點(diǎn)時的速度：(2)粒子從P到O點(diǎn)時間：粒子在O點(diǎn)時豎直方向位移：P、N兩點(diǎn)間的距離為:(3)由幾何關(guān)系得：可得半徑：由，即：解得：由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：即

17.如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：（1）帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值；（2）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。參考答案：（1）設(shè)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為E，當(dāng)電場和磁場同時存在時，粒子沿ef方向做直線運(yùn)動，有：

……①當(dāng)撤去磁場，保留電場時，粒子恰能從c點(diǎn)飛出，有：

……②

……③

……④聯(lián)解①②③④得：

……⑤（2）若撤去電場保留磁場，粒子將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示。

……⑥設(shè)粒子離開矩形區(qū)域時的位置g離b的距離為x，則由牛頓定律：

……⑦由圖中幾何關(guān)系得：

……⑧

……⑨聯(lián)解⑦⑧⑨得：

……⑩評分參考意見：本題滿分17分，其中①②③⑥⑦⑧⑨式各2分，④⑤⑩式各1分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。18.如圖1，固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖2所示，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）小環(huán)的質(zhì)量m；（2）細(xì)桿與地面間的傾角α．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：（1）從速度時間圖象得到小環(huán)的運(yùn)動規(guī)律，即先加速和勻速，求出加速度，得