河北省衡水市魁星莊中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省衡水市魁星莊中學(xué)2022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，在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點電荷a(圖中未畫出)．與a帶同種電荷的質(zhì)點b僅在a的庫侖力作用下。以初速度v0(沿MP方向)由M點運動到N點，到N點時速度大小為v，且v<v0.則A．a(chǎn)電荷一定在虛線MP下方B．b電荷在M點N點的加速度大小可能相等C．b電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能D．b電荷從M點到N點的過程中，a電荷對其做的總功為負值參考答案：2.圖（a）為示波管的工作原理圖。如果在電極YY′之間所加的電壓按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極xx′之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是（

）參考答案：C3.在水平地面上一滑板運動員以一定速度向前滑行,在橫桿前起跳,人與滑板分離,分別從桿的上、下通過(滑板始終在地面上運動),運動員越過桿后仍落在滑板上,忽略人和滑板運動中受到的各種阻力.則下列說法中正確的是A.運動員起跳后做斜拋運動,滑板做勻速運動B.運動員與滑板分離后,在水平方向的分速度與滑板的速度總相同C.運動員起跳時腳對滑板的作用力斜向后D.運動員起跳時腳對滑板的作用力應(yīng)豎直向下參考答案：ABD4.（單選）下列關(guān)于幾種性質(zhì)力的描述，正確的是(

)A．重力的方向一定指向地心B．壓力和支持力是彈力，方向一定垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體C．靜摩擦力不可能作用在運動的物體上，靜摩擦力的方向一定與物體相對運動趨勢的方向相反D．滑動摩擦力的方向不可能與物體運動的方向垂直參考答案：B重力的方向豎直向下，摩擦力的方向與相對運動或者相對運動的趨勢方向相反，同時一定作用的物體上。5.（多選）歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成，每個軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星，從而實現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位。現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為廠，一個軌道平面上某時刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示。其中衛(wèi)星l和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置。若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，下列說法中正確的是A．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2B．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為C．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的過程中，衛(wèi)星處于超重狀態(tài)參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質(zhì)點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質(zhì)點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當(dāng)t等于周期時，坐標(biāo)原點的質(zhì)點處在平衡位置向下運動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經(jīng)過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負的最大位移處，為。7.如圖所示，一正方形導(dǎo)線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，則，其中,代入解得：v=。因為線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，同理可求得此時線框的速度仍為v,線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢能的減少量，即Q=.考點：平衡狀態(tài)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象；能量守恒定律。8.某種物質(zhì)分子間作用力表達式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。9.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：10.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s11.如圖所示，一根足夠長輕繩繞在半徑為R的定滑輪上，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體。物體從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t定滑輪的角速度為ω，此時物體的速度大小為________，物體對繩的拉力大小為________。參考答案：答案：；12.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：13.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球。A球動量為10kg·m/s，B球動量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.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，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，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。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，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為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b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為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b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：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。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，虛線OO/右側(cè)存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，某時候質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子a在紙面內(nèi)以速度v1=v0從A點進入磁場，其方向與OO/的夾角θ1=300；另一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子b在紙面內(nèi)以速度v2=v0也從A點射入磁場，其方向與OO/的夾角θ2=600．已知粒子a、b同時到達磁場邊界的P、Q兩點（圖中未畫出），不計粒子的重力及粒子間的相互作用．（1）求兩粒子進入磁場的時間間隔△t；（2）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點之間的距離d；（3）若OO/左側(cè)有平行于紙面的勻強電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子a做直線運動．求電場強度E的大小和方向．參考答案：解：(1)(2)(3)Bv0

方向與OO/成300角斜向右下解析：(1)粒子圓周運動的周期T=

……1分粒子a圓周運動的圓心角=，在勻強磁場中運動的時間t1=T……1分粒子b圓周運動的圓心角β=，在勻強磁場中運動的時間t2=T……1分所以△t=t1-t2=……1分(2)粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有qvB'=m……1分設(shè)粒子a從邊界上的C點離開磁場，則AC=2r1sinθ1

……1分設(shè)粒子b從邊界上的D點離開磁場，則AD=2r2sinθ2

……1分故d=AC+AD=2r1sin300+2r2sin600=

……2分(3)由題意，電場強度的方向應(yīng)與粒子a穿出磁場的方向平行。①若電場強度的方向與OO/成300角斜向右下，則粒子a做勻加速直線運動，粒子b做類平拋運動。

Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2+at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0……1分②若電場強度的方向與OO/成300角斜向左上，則粒子a做勻減速直線運動，粒子b做類平拋運動。Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2－at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0，假設(shè)不成立?！?分綜上所述，電場強度的大小E=,Bv0，方向與OO/成300角斜向右下。答：（1）兩粒子進入磁場的時間間隔△t=；（2）兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d=；（3）若MN下方有平行于紙面的勻強電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做直線運動．電場強度E的大小E=Bv0，方向與MN成30°角斜向右上．17.粒子擴束裝置如圖甲所示，由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。粒子源A產(chǎn)生相同的帶正電粒子(粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，其所受重力不計)由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行于導(dǎo)體板的方向從兩極板正中央射入偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電場的極板