2022年山西省臨汾市華杰學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年山西省臨汾市華杰學(xué)校高三物理上學(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.圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距很近的等勢(shì)面(K、M之間無電荷)。一帶電粒子(不計(jì)重力)射入此靜電場(chǎng)中后，依abcde軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)，且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是A．粒子帶正電B．粒子在bc段也做減速運(yùn)動(dòng)C．粒子在a點(diǎn)的速率等于在e點(diǎn)的速率D．粒子從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功參考答案：ABC2.．一列振幅為4cm，頻率為2.5Hz的繩波，在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示，繩上的質(zhì)點(diǎn)P位于最大位移，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)方向沿y軸正向，則（）A．波沿x軸正向傳播B．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)方向沿y軸正向C．t＝0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到最大，方向沿y軸正向D．從t＝0.1s到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，波傳播的距離為0.1m參考答案：BCD3.下列幾種奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是

(

)A．在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐竿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B．帆船比賽中確定風(fēng)帆的角度時(shí)C．跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)D．鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時(shí)間時(shí)參考答案：D4.已知地球的質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，則月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道處的引力加速度大小等于A.

B.

C.

D.r參考答案：BD5.（多選題）如圖所示，在0≤x≤a，0≤y≤a的長(zhǎng)方形區(qū)域有垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計(jì)），它們的速度方向均在xoy平面內(nèi)的第一象限，且與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)，速度大小不同，且滿足≤v≤，已知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則下列說法正確的是（）A．所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間為B．所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間小于C．從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于D．從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間為參考答案：AC【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】分析粒子運(yùn)動(dòng)軌跡隨速度與y軸正方向的夾角的變化關(guān)系，求得從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間；再分析粒子能到達(dá)的距離o點(diǎn)最遠(yuǎn)處，求出該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間即為運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．【解答】解：粒子在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力作為向心力，所以有，，則有，；又因?yàn)?，所以?a≤R≤3a；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；CD、當(dāng)速度與y軸正方向的夾角θ為零時(shí)，有；R越大，對(duì)應(yīng)的φ越小，所以，當(dāng)R=3a時(shí)，φ最小，此時(shí)，，所以，，，故C正確，D錯(cuò)誤；AB、θ從0增大，則粒子在磁場(chǎng)上邊界的出射點(diǎn)右移，設(shè)磁場(chǎng)橫向無右邊界，則粒子在上邊界最遠(yuǎn)能到達(dá)的位置為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)與上邊界相切的點(diǎn)，此時(shí)，粒子出射點(diǎn)的橫坐標(biāo)，所以，粒子一定能到達(dá)磁場(chǎng)邊界的右上頂點(diǎn)且粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡都是劣弧，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的弦最大值，所以，粒子出射點(diǎn)為磁場(chǎng)邊界右上邊界點(diǎn)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過角度最大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)；對(duì)應(yīng)于相同的弦長(zhǎng)，半徑越小，中心角越大，所以，當(dāng)R=2a，且粒子出射點(diǎn)為磁場(chǎng)邊界右上頂點(diǎn)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)；此時(shí)，半徑和弦長(zhǎng)相等，所以，粒子轉(zhuǎn)過的角度，運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間，故A正確，B錯(cuò)誤；故選：AC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運(yùn)動(dòng)(OA與OF夾角為θ)，就必須同時(shí)再對(duì)物體施加一個(gè)恒力F，這個(gè)恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

7.現(xiàn)有一多用電表，其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線問刻度模糊，若用該歐姆擋的×100Ω擋，經(jīng)正確調(diào)零后，規(guī)范測(cè)量某一待測(cè)電阻R時(shí)，指針?biāo)傅奈恢门c“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，如圖乙所示，則該待測(cè)電阻R=500Ω．參考答案：：歐姆表調(diào)零時(shí)，Ig=，由圖示歐姆表可知，中央刻度值為：15×100Ω=1500Ω，指針在中央刻度線時(shí)：Ig=，歐姆表指針?biāo)傅奈恢门c“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，則電流：I=Ig=，解得：RX=500Ω．故答案為：5008.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時(shí)間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2?！荆?.76~8.82）m/s2】9.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，則細(xì)繩對(duì)B球的拉力為___________，A球的質(zhì)量為_____________。參考答案：2mg，2m10.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管

（填“向上”或“向下”）移動(dòng)．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A11.如圖在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，圖中上下兩層水平軌道光滑。實(shí)驗(yàn)時(shí)把兩小車前端細(xì)線所掛砝碼盤和砝碼的重力作為小車所受的拉力，通過控制裝置使小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線

；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量

小車的質(zhì)量。（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）（2）本實(shí)驗(yàn)通過比較小車的位移來比較小車的加速度的大小，能這樣比較理由是

（填入正確選項(xiàng)的序號(hào)）①兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，加速度與位移成反比②兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，加速度與位移成正比③兩小車運(yùn)動(dòng)位移相同，加速度與時(shí)間成正比④兩小車運(yùn)動(dòng)位移相同，加速度與時(shí)間成反比參考答案：12.一個(gè)小物塊從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后，返回到斜面底端。已知小物塊的初動(dòng)能為E，它返回斜面底端的速度大小為V，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的初動(dòng)能變?yōu)?E，則返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為

；速度大小為

。參考答案：E、13.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時(shí)，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個(gè)半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．①甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．②乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．③丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________．參考答案：①偏?、诓蛔儮劭赡芷?、可能偏小、可能不變15.如圖所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，保持彈簧測(cè)力計(jì)A的拉伸方向不變，保持O點(diǎn)位置不動(dòng).（1）使彈簧測(cè)力計(jì)B按圖示位置開始沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過近90度，在這個(gè)過程中，A讀數(shù)的變化是

，B讀數(shù)變化是

。（2）使彈簧測(cè)力計(jì)B按圖示位置開始沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過近10度，在這個(gè)過程中，A讀數(shù)的變化是

，B讀數(shù)變化是

。(大小如何變化)參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直放置的兩平行帶電金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根質(zhì)量為m的均勻絕緣桿，上端可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端固定一個(gè)不計(jì)重力的點(diǎn)電荷A，帶電量＋q。當(dāng)板間電壓為U1時(shí)，桿靜止在與豎直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N為軸同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)＝15°的角，而仍要桿靜止在原位置上，則板間電壓應(yīng)變?yōu)閁2。求：U1/U2的比值。某同學(xué)是這樣分析求解的：兩種情況中，都有力矩平衡的關(guān)系。設(shè)桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，當(dāng)平行板旋轉(zhuǎn)后，電場(chǎng)力就由變?yōu)?，電?chǎng)力對(duì)軸O的力臂也發(fā)生相應(yīng)的改變，但電場(chǎng)力對(duì)軸O的力矩沒有改變。只要列出兩種情況下的力矩平衡方程，就可求解了。你覺得他的分析是否正確？如果認(rèn)為是正確的，請(qǐng)繼續(xù)解答；如果認(rèn)為有錯(cuò)誤之處，請(qǐng)說明理由并進(jìn)行解答。參考答案：解：他的分析有錯(cuò)誤（2分），因?yàn)楫?dāng)兩塊平行板旋轉(zhuǎn)后，兩板的間距變了，電場(chǎng)力應(yīng)該為。

（2分）由力矩平衡關(guān)系，可得：

（1）

（3分）

（2）

（3分）解（1）、（2），即可求得：

17.如圖，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=5m的三根細(xì)線OA、AB、BC一端均與質(zhì)量為m=2kg的A球連接，另一端分別固定于O、B、C三點(diǎn)且B、C兩點(diǎn)在同一水平線上，整個(gè)裝置處于豎直平面內(nèi)。小球靜止時(shí)且細(xì)線OA恰無彈力.取g=10m/s2.求：（1）此時(shí)細(xì)線AB的彈力大