2022年內蒙古自治區(qū)呼和浩特市土默特左旗第一中學高三物理上學期期末試題含解析

2022年內蒙古自治區(qū)呼和浩特市土默特左旗第一中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區(qū)域內有一垂直紙面向里且在變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán)，導線框abcd所圍區(qū)域內磁場的磁感應強度按下右圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環(huán)受到向下的磁場作用力參考答案：D2.質量為m的物體在空中以0.9g（g為重力加速度）的加速度下落，在物體下落h高度的過程中，正確的是

（

）A．重力勢能減小了0.9mgh

B．動能增大了0.9mghC．動能增大了0.1mgh

D．機械能損失了0.9mgh參考答案：B3.倫敦第三十屆夏季奧運會于北京時間2012年7月28日開幕，關于各項體育運動的解釋，下列說法正確的是（

）A．蹦床運動員在空中上升到最高點時處于超重狀態(tài)B.跳高運動員在越桿時處于平衡狀態(tài)C.舉重運動員在舉鈴過頭停在最高點時，鈴處于平衡狀態(tài)D.跳遠運動員助跑是為了增加自己的慣性，以便跳得更遠參考答案：C4.（多選）在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表A、V1、V2、V3，的示數(shù)分別用I，U1、U2、U3和表示，電表AV1、V2、V3示數(shù)變化量的大小分別用I、U1、U2和U3表示。下列說法正確的是A．比值不變，比值不變B．比值變大,比值變大C.比值變大，比值不變D．比值變大，比值不變參考答案：ACD5.（單選題）如圖所示，一輕質彈簧固定于O點，另一端固定一小球，將小球從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，在小球擺向最低點B的過程中，下列說法正確的是()A．小球的機械能守恒B．小球的機械能減少C．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，同一平面內有兩根互相平行的長直導線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，其連線與導線垂直，a、b到兩導線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產生的磁場中磁感應強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應強度的大小為，則a點的磁感應強度大小為，乙導線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

7.（4分）按照有關規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50瓦／米2。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.408.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應。幾種金屬的逸出功金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1參考答案：6

2.55

銫9.與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當此電動車達到最大速度時，牽引力為

N,當車速為2m/s時，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅動直流永磁鐵電機車型14電動自行車額定輸出功率200W整車質量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當電動車達到最大速度時，牽引力；當車速為2m/s時，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。10.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．11.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學設計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據(jù)運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；(2)該同學通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進行了多次實驗，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應為直線，標度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)12.如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量．物體受力的關系．小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子．沙桶的總質量（包括桶以及桶內沙子質量）記為m，小車的總質量（包括車．盒子及盒內沙子質量）記為M．（木板上表面光滑）

（1）驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次實驗中，是否應該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系．本次實驗中，桶內的沙子總質量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應該以______倒數(shù)為橫軸．參考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m13.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．則只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因為B做勻減速運動，A做勻加速運動，A，B達到共同速度V1時，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，不可伸長的細線的一端固定在水平天花板上，另一端系一小球（可視為質點）。現(xiàn)讓小球從與豎直方向成θ角的A位置由靜止開始下擺，擺到懸點正下方B處時細線突然斷裂，接著小球恰好能沿光滑豎直固定的半圓形軌道BCD內側做圓周運動。已知細線長l＝2.0m，軌道半徑R=2.0m，擺球質量m=0.5kg。不計空氣阻力和細線斷裂時能量的損失（g取10m/s2）。（1）求夾角θ和小球在B點時的速度大??；（2）假設只在軌道的圓弧CD段內側存在摩擦，其余條件不變，小球仍沿BCD做圓周運動，到達最低點D時的速度為6m/s，求克服摩擦力做的功。

參考答案：解析：（1）在B點剛好不脫離半圓軌道，有

①（2分）

故

代入數(shù)據(jù)得m/s

（1分）

從A點到B點機械能守恒，有

②

（1分）

代入數(shù)據(jù)得

θ=60°

（1分）

（2）從B點到最低點D的過程中，設克服摩擦力做的功為W，由動能定理得

③（3分

代入數(shù)據(jù)解得W=16J

（2分）17.如圖所示，間距的平行導軌MNS、PQT處于磁感應強度大小均為的兩個勻強磁場中，水平導軌處的磁場方向豎直向上，光滑傾斜導軌處的磁場方向垂直于導軌平面斜向下。長度均為L、質量均為、電阻均為的導體排ab、cd分別垂直放置于水平和傾斜導軌上，并與導軌接觸良好，導軌電阻不計，導體棒ab通過兩根跨過光滑定滑輪的絕緣細線分別與質量的物體C和導體棒cd相連，細線沿導軌中心線且在導軌平面內，細線及滑輪的質量不計，已知傾斜導軌與水平面的夾角，水平導軌與導體棒ab間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取，，兩導軌足夠長，導體棒cd運動中始終不離開傾斜導軌。將物體C由靜止釋放，當它達到最大速度時下落的高度，在這一運動過程中，求：物體C的最大速度；導體棒ab產生的焦耳熱。參考答案：；【詳解】設C達到的最大速度為，由法拉第電磁感應定律，回路的感應電動勢為：由歐姆定律得回路中的電流強度為：金屬導體棒ab、cd受到的安培力為：設連接金屬導體棒ab與cd的細線中張力為，連接金屬導體棒ab與物體C的細線中張力為，導體棒ab、cd及物體C的受力如圖：由平衡條件得：由可解得：。系統(tǒng)在該過程中產生的內能為，由能的轉化和守恒定律得：運動過程中由于摩擦產生的內能為：則這一過程電流產生的內能為：又因為ab棒、cd棒的電阻相等，則由可得，電流通過ab棒產生的焦耳熱為：。18.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質量為m、電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點a的P處垂直AB方向進入磁場，試求：（1）粒子到達小孔S2時的速度；（2）若粒子從P點進入磁場后經時間t從AP間離開磁場，求粒子的運動半徑和磁感應強度的大??；（3）若粒子能從AC間離開磁場，磁感應強度應滿足什么條件？參考答案：(1)

(2)

，

(3)（1）帶電粒子在電場中運動時