浙江省嘉興市黃灣中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

浙江省嘉興市黃灣中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.裝有硫酸銅溶液的容器內(nèi)有a、b兩個(gè)極板，整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，關(guān)于溶液中做定向移動(dòng)的銅離子和硫酸根離子所受的洛侖茲力的方向，下列說(shuō)法中正確的是

（

）A銅離子受力方向向下，硫酸根離子受力方向向上B銅離子受力方向向上，硫酸根離子受力方向向下C兩種離子受力方向都向上D兩種離子受力方向都向下參考答案：

答案：C2.“天宮一號(hào)”某次變軌，離地高度由200km升至362km，假定變軌前后均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后“天宮一號(hào)”的A．加速度增大

B．周期變小

C．線速度變小

D．向心力變大參考答案：C3.（單選）在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定．近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”，它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間，以穩(wěn)定的氦氖激光的波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離，以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間，能將g值測(cè)得很準(zhǔn)，具體做法是：將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置，自其中O點(diǎn)豎直向上拋出小球，小球又落至原處O點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)2，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T(mén)1，測(cè)得T1、T2和H，可求得g等于（）A．B．C．D．參考答案：解：（1）小球從O點(diǎn)上升到最大高度過(guò)程中：

①小球從P點(diǎn)上升的最大高度：

②依據(jù)題意：h2﹣h1=H

③聯(lián)立①②③解得：故選：D4.（多選）小船橫渡一條兩岸平行的河流，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船身方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則A.越接近河岸水流速度越小B.越接近河岸水流速度越大C.無(wú)論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時(shí)最短D.該船渡河的時(shí)間會(huì)受水流速度變化的影響參考答案：AC解析：A、從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故A正確，B錯(cuò)誤．C、由于船身方向垂直于河岸，無(wú)論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時(shí)最短，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：AC．5.為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，我國(guó)預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”。假設(shè)探測(cè)器在離火星表面高度分別為h和h的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T(mén)和T?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（

）A．火星的質(zhì)量

B．“螢火一號(hào)”的質(zhì)量C．火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力

D．火星表面的重力加速度參考答案：AAD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某種單色光在真空中的波長(zhǎng)為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長(zhǎng)為_(kāi)______，每個(gè)光子在水中的能量為_(kāi)_____。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長(zhǎng)為.7.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6kg·m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

8.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上浮．在紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知蠟塊勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度大小為4cm/s，則：（1）蠟塊的所做運(yùn)動(dòng)為

A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)速度為

cm/s．參考答案：（1）A；（2）5【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】（1）分析蠟塊在相互垂直的兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)情況，從而得知其合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)（是勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)）還是曲線運(yùn)動(dòng)．（2）分析水平和豎直方向上的速度，對(duì)其利用平行四邊形定則進(jìn)行合成，即可求得其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度．【解答】解：（1）蠟塊參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的加速度都為零，所以合加速度方向?yàn)榱?，蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確．故選：A（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)合速度為：v合===5cm/s故答案為：（1）A；（2）59.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率。開(kāi)始玻璃磚的位置如圖中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失。此時(shí)只需測(cè)量出_______________________________，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率。請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，10.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡(jiǎn)諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…11.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（1）本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是

。（2）當(dāng)作用力一定時(shí)（懸掛的小盤(pán)和盤(pán)內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M和小盤(pán)及盤(pán)內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與合外力F的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側(cè)坐標(biāo)紙中畫(huà)出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比

（2分）12.如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過(guò)Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝________________；這列波的頻率可能值f＝________________。參考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

13.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問(wèn)：此壓縮過(guò)程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出。（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出，求粒子運(yùn)動(dòng)加速度大小；（3）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入但速度為原來(lái)的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。參考答案：解:(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.可判斷出粒子受到的洛倫磁力沿x軸負(fù)方向,于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向且有qE=qvB

（2分）又R=vt0

（1分）則

（1分）(2)僅有電場(chǎng)時(shí),帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)在y方向位移

（1分）得

（1分）設(shè)在水平方向位移為x,因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上,于是

（2分）又有

（2分）得

（1分）(3)僅有磁場(chǎng)時(shí),入射速度,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌道半徑為r,由牛頓第二定律有

（1分）又qE=ma得

（1分）由幾何關(guān)系

（1分）即

（1分）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期

（1分）則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

（1分）所以

（1分）17.(12分)如圖所示，、兩金屬板間電壓為，、兩金屬板板長(zhǎng)為，兩板間距離也為，板間電壓為，在處有一質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子，經(jīng)、間電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速后又沿、間的中線上的點(diǎn)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后進(jìn)入一垂直紙面向里的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若不計(jì)帶電粒子的重力，求：

(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)向位移；

(2)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度；

(3)要使帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后能再次進(jìn)入、板間，又恰好能回到點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

應(yīng)滿足什么條件?

參考答案：解析：(1)粒子在、板間加速，由動(dòng)能定理：

1分

帶電粒子在、板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有：

1分

1分

1分

(2)設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角為，則：

即：

2分

帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速為：

2分

（或

得）

(3)要使粒子不從磁場(chǎng)右邊界射出，且能再次進(jìn)入、板間，應(yīng)有：

解得：

2分

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：

得：

2分18.如圖所示，兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大??；（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、類平拋和勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)速度為vⅢ．則：SⅠ=0

…⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d聯(lián)立可得：．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．（2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大小為2g．（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要