山西省長治市北鐵路職工子弟中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省長治市北鐵路職工子弟中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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1.一個(gè)帶負(fù)電的粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線abc所示。圖中的實(shí)線是同心圓弧，表示電場(chǎng)的等勢(shì)面，不計(jì)粒子的重力，則可以斷定

A．b點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)

B．粒子在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最大

C．從a到c整個(gè)過程，電場(chǎng)力做正功

D．粒子在b點(diǎn)的速度大于在a點(diǎn)的速度參考答案：2.某物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是()A．物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的C．物體在第2s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變D．物體在第5s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，且最大位移為0.5m參考答案：BC3.矩形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖甲所示。磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則A.

從0到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍bcdaB.

從O到t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小C.

從0到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向始終為adcbaD.

從0到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框&邊受到的安培力越來越大參考答案：C4.（多選）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為，電阻為.線框繞與邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過時(shí)的感應(yīng)電流為，下列說法正確的是（

）A．線框中感應(yīng)電流的有效值為B．線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線框的磁通量的最大值為C．從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為參考答案：BC5.（單選）如圖，在豎直平面內(nèi)，直徑為R的光滑半圓軌道和半徑為R的光滑四分之一圓軌道水平相切于O點(diǎn)，O點(diǎn)在水平地面上。可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從O點(diǎn)以某一初速度進(jìn)入半圓，剛好能通過半圓的最高點(diǎn)A，從A點(diǎn)飛出后落在四分之一圓軌道上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。則B點(diǎn)與A點(diǎn)的豎直高度差為A.

B.

C.

D.

參考答案：A解析：在A點(diǎn)的速度為則：

可得：從A點(diǎn)拋出后，

豎直方向上：

水平方向上：

且：代入、

整理得：因此AB間的距離二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3—4模塊）（7分）如圖所示，一簡諧橫波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸正方向?yàn)椴ǖ膫鞑シ较?，y軸為振動(dòng)方向．當(dāng)波源開始振動(dòng)0.5s時(shí)形成了如圖所示的波形（波剛好傳到圖中P點(diǎn)）．可以判斷該波的振幅為 ；從圖示位置再經(jīng)

s波將傳到Q點(diǎn)；Q點(diǎn)開始振動(dòng)的方向是

．

參考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y軸的負(fù)方向（2分）7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0.5s時(shí)的位移為

cm，x=0m處的質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

。參考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm8.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：9.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa．試分析：①根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算氣體在圖中A點(diǎn)時(shí)溫度TA=

K，及C點(diǎn)時(shí)壓強(qiáng)pC=

Pa；②由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的過程中，氣體對(duì)

(選填“內(nèi)”或“外”)做功；由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的過程中，氣體

(選填“吸收”或“放出”)熱量；由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)C的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能

(選填“增大”、“減小”或“不變”)．參考答案：10.為了測(cè)定木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖甲為其實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：A．用彈簧秤測(cè)出木塊A的重力為G=6.00N；B．用彈簧秤測(cè)出木板B的重力為Gˊ=9.25N；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；D．松開按住木塊和木板的手，讓其運(yùn)動(dòng)，待彈簧秤指針穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。①該同學(xué)的上述操作中多余的步驟是

。（填步驟序號(hào)）②在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為

N。根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。參考答案：①

B

；②

2.10

0.35

11.（4分）在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量ｍ＝1kg的質(zhì)點(diǎn)，以速度＝10m/s沿ｘ軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿ｙ軸正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直線ＯＡ與ｘ軸成37°角，如圖所示。如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線ＯＡ相交于Ｐ點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)從Ｏ點(diǎn)到Ｐ點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為

s，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過Ｐ點(diǎn)時(shí)的速率為

____

m/s．（）

參考答案：3；18.0312.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得：（1）該物體的加速度為

m/s2，.com（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為

cm，（3）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為

m/s。參考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）設(shè)1、2間的位移為x1，2、3間的位移為x2，3、4間的位移為x3，4、5間的位移為x4；因?yàn)橹芷跒門=0.02s，且每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，所以每兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2帶入數(shù)據(jù)得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離即為x2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2帶入數(shù)據(jù)得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即為：4.36cm．

（3）由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可知=0.399m/s.13.(3分)演示地磁場(chǎng)存在的實(shí)驗(yàn)裝置(由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示。首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，屏幕上的電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)。參考答案：有

無

無首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中磁通量變化，屏幕上的電流指針有偏轉(zhuǎn)。然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無偏轉(zhuǎn)。最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無偏轉(zhuǎn)。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸上y=h處的M點(diǎn)，以速度垂直于y軸射人電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E。

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r。

（3）粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。參考答案：17.如圖所示，位于豎直側(cè)面的A物體質(zhì)量為m1=0.2kg，放在水平面上的B物體質(zhì)量為m2=1.0kg，繩和輕小定滑輪間、滑輪與軸間的摩擦均不計(jì)，且繩OB部分水平，OA部分豎直，A、B恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，。求（1）物體B與水平面間的摩擦因數(shù)。（2）若用與水平方向成37°斜向左上的力F拉B物體使A、B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F應(yīng)為多大？參考答案：（1）0.2

（2）4.35N（100/23N）18.在光滑的水平軌道上，停放著一輛質(zhì)量為680g的平板小車，在小車的右端C處的擋板上固定著一根輕質(zhì)彈簧，在靠近小車左端的車面上A處，放有一塊質(zhì)量為675g的滑塊（其大小可不計(jì)），車面上B處的左邊粗糙而右邊光滑，現(xiàn)有一質(zhì)量為5g的子彈以一定的初速度水平向右擊中滑塊，并留在滑塊中與滑塊一起向右滑動(dòng)，且停在B處．（1）若已知子彈的初速度為340m/s，試求當(dāng)滑塊停在B處時(shí)小車的速度；（2）若小車與滑塊一起向右滑動(dòng)時(shí)撞上了一堵豎直墻壁，使小車以原速率反彈回來，試求滑塊最終的位置和速度．參考答案：解：（1）設(shè)子彈、滑塊、小車的質(zhì)量分別為m0、m和M，由于整個(gè)過程中子彈、滑塊、小車系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：m0v子=（m0+m+M）v車；代入數(shù)據(jù)解得v車=1.25m/s（2）設(shè)子彈射入滑塊后與滑塊的共同速度為v0，子彈、滑塊、小車的共同速度為v，因?yàn)閙0+m=M，故由動(dòng)量守恒定律得：Mv0=2Mv…①再設(shè)AB長為l，滑塊與小車車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由動(dòng)能定理得：μMgl=﹣…②由①②解得：l=在小車與墻壁碰撞后，滑塊相對(duì)于小車向右滑動(dòng)壓縮彈簧又返回B處的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械