2022年安徽省宿州市下關(guān)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年安徽省宿州市下關(guān)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示為兩電源的U-I圖像，則下列說法正確的是

()

A．電源1的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源2大

B．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等

C．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等

D．不論外接多大的相同電阻，電源1的輸出功率總比電源2的輸出功率大參考答案：AD2.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B.物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零參考答案：BC解析：對(duì)于物塊由于運(yùn)動(dòng)過過程中與木板存在相對(duì)滑動(dòng)，且始終相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)物塊的摩擦力向右，所以物塊相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對(duì)靜止而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；對(duì)于木板由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用，則木板的速度不斷減小，直到二者相對(duì)靜止，而做直線運(yùn)動(dòng)，C正確；由于水平面光滑，所以不會(huì)停止，D錯(cuò)誤。3.（多選題）小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P的質(zhì)量與Q的質(zhì)量之比為2：1，連接P、Q兩球的繩長(zhǎng)之比為1：2，將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力．在各自軌跡的最低點(diǎn)時(shí)（）A．兩球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方時(shí)速度之比為1：2B．兩球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方時(shí)向心力之比為5：4C．兩球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方時(shí)繩中拉力之比為2：1D．兩球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方時(shí)向心加速度之比為1：1參考答案：CD【考點(diǎn)】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】從靜止釋放至最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒列式，可知最低點(diǎn)的速度；在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可得繩子的拉力和向心加速度．【解答】解：A、對(duì)任意一球，設(shè)繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)．小球從靜止釋放至最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：mgL=mv2，解得：v=，v∝，則得，P球、Q球的速度比為1：，故A錯(cuò)誤．B、向心力=2mg，P的質(zhì)量與Q的質(zhì)量之比為2：1，則兩球運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)正下方時(shí)向心力之比為2：1．故B錯(cuò)誤．C、在最低點(diǎn)，拉力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：F﹣mg=，解得，F(xiàn)=3mg，與L無關(guān)，與m成正比，所以P球、Q球所受繩的拉力比為2：1，故C正確．D、在最低點(diǎn)小球的向心加速度a向==2g，與L無關(guān)，所以P球、Q球的向心加速度比為1：1，故D正確．故選：CD4.(多選)一個(gè)物體以初速度v0先從斜面頂端滑下，接著又在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)直到停止，設(shè)物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常量，反映這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況的速率－時(shí)間圖象可能是圖中的：

（

）參考答案：BC5.汽車甲沿著平直的公路以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它路過某處的同時(shí)，該處有一汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲，根據(jù)上述已知條件，下列說法正確的是(

)可求出乙車追上甲車時(shí)，乙車的速度。可求出乙車追上甲車時(shí)，乙車所走過的路程。可求出乙車從開始到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間。可求出乙車從開始到追上甲車之前，甲乙相距最遠(yuǎn)時(shí)乙車的速度。參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路．（1）請(qǐng)把電路補(bǔ)充完整；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將線圈A插入線圈B中，合上開關(guān)瞬間，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是______________________；（3）（多選）某同學(xué)設(shè)想使線圈B中獲得與線圈A中相反方向的電流，可行的實(shí)驗(yàn)操作是（

）A．抽出線圈A

B．插入軟鐵棒C．使變阻器滑片P左移

D．?dāng)嚅_開關(guān)

參考答案：（1）（2）閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）B、C

7.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長(zhǎng)線與OB的延長(zhǎng)線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_________，OD長(zhǎng)度h為_________。參考答案：s，2m8.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態(tài)。從繩的端點(diǎn)A開始每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，依次記為B、C、D……如圖所示。現(xiàn)讓A開始沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.7s波正好傳到O點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)第二次到達(dá)正向最大位移，則波速為______m/s，若A點(diǎn)起振方向向下，則波的周期為______s。參考答案：10

0.4

9.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146010.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為________s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從正向最大位移處開始計(jì)時(shí)，其位移時(shí)間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時(shí)間關(guān)系公式為：11.為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A和長(zhǎng)木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)方案。（1）為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更易于操作。簡(jiǎn)述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。

參考答案：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)（2）0.412.如圖所示，A、B和C、D為兩對(duì)帶電金屬極板，長(zhǎng)度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場(chǎng)，則電子進(jìn)入該電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過電場(chǎng)的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場(chǎng)只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）13.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)閃光照片的一部分，圖中背景是邊長(zhǎng)5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10；2.5

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_______m，若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長(zhǎng)度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長(zhǎng)，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開該區(qū)域，離開時(shí)速度方向與直線垂直。圓心O到直線的距離為?，F(xiàn)將磁場(chǎng)換為平等于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。參考答案：r＝R，E=17.如圖所示，AB與CD為兩個(gè)斜面，分別與一個(gè)光滑的圓弧形軌道相切，圓弧的圓心角為?，半徑為R，質(zhì)量為m的物塊在距地面高為h的A處無初速度滑下，若物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為??，求物體在斜面上(除圓弧外)共能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)的路程？參考答案：物塊在斜面AB和CD上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向不斷變化，由于摩擦阻力做功，物塊每次上滑的最高點(diǎn)不斷在降低，當(dāng)物體在B點(diǎn)或C點(diǎn)速度為零時(shí)，便在光滑曲面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，高度不再變化．18.阿爾法磁譜儀（簡(jiǎn)稱AMS）是一個(gè)安裝于國(guó)際空間站上的粒子物理試驗(yàn)設(shè)備．假設(shè)在某次探測(cè)中，觀測(cè)到從磁場(chǎng)邊界的左端點(diǎn)P沿直徑PQ垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)的宇宙射線中含有a和b兩種粒子，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，a、b分別從磁場(chǎng)邊界M、N兩點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，b與電磁量能器的撞擊點(diǎn)為S，如圖所示．已知a、b的入射速度大小分別為v1、v2，圖形磁場(chǎng)半徑為R，O為圓心，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，OM⊥PQ，∠QON=θ，不考慮粒子間相互作用和相對(duì)論效應(yīng)．（1）判斷粒子a的電性，并求出其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）求粒子b的荷質(zhì)比；（3）若電磁量能器測(cè)得粒子b撞擊時(shí)的能量為E，b所帶電量為多少？參考答案：解：（1）根據(jù)左手定則，粒子a帶負(fù)電，粒子a從P點(diǎn)進(jìn)入至M點(diǎn)離開磁場(chǎng)的過程中，偏轉(zhuǎn)了90°角，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有：t=T

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期由幾何關(guān)系，粒子a在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑ra=R

聯(lián)立方程得：t=（2）由幾何關(guān)系得，粒子b在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑洛倫茲力提供向心力：qvB=m即：r=所以，粒子b的荷質(zhì)比（3）粒子b撞擊電磁量能器的能量E為粒子的動(dòng)能，即：所以粒子b的質(zhì)量為：由（2）結(jié)論可得，粒子