2022年山西省晉中市恒達(dá)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年山西省晉中市恒達(dá)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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1.8．(2011·湖南部分重點中學(xué))如圖5所示，a、b是兩顆繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()．圖5A．a(chǎn)、b線速度大小之比是∶1B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度之比是3∶4D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是4∶9參考答案：解析兩顆衛(wèi)星均繞同一中心天體(地球)做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律有：G＝m＝mr＝mω2r＝ma，由此可知：v∝，T2∝r3，ω2∝，a∝，因兩顆衛(wèi)星的軌道半徑分別為ra＝2R，rb＝3R，代入以上各式，所以C正確．答案C2.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E。這時突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是

A．撤去F后，系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒

B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒

C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/3

D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E參考答案：BC撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒，這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒；A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機械能也守恒，故A錯誤，B正確．撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設(shè)兩物體的相同速度為v，A離開墻時，B的速度為v0，根據(jù)動量守恒和機械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢能最大值為EP=，故C正確D錯誤，故選BC。3.（多選）兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則（）A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向向x軸正方向D．將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功參考答案：考點：電場強度；電勢能．專題：壓軸題；電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：兩點電荷連線的電勢高低的分布如圖所示，由于沿著電場線電勢降低，可知兩點電荷的電性．解答：解：A、C點電勢的拐點，若正點電荷從D到N點，電勢能先增大后減?。畡t電場強度為零，故A正確；B、由圖知A點的電勢為零，則O點的點電荷的電量比M點的點電荷的電量大，且O點的電荷帶正電，M點電荷帶負(fù)電．故B錯誤；C、由圖可知：OM間電場強度方向沿x軸正方向，MC間電場強度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向．故C錯誤；D、因為MC間電場強度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負(fù)功．故D正確；故選：AD點評：電勢為零處，電場強度不一定為零．電荷在電場中與電勢的乘積為電勢能．電場力做功的正負(fù)決定電勢能的增加與否．4.（多選題）如圖所示，實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在軸上有A、B兩點，則（）A．A點場強小于B點場強 B．A點場強方向指向x軸負(fù)方向C．A點場強大于B點場強 D．A點電勢高于B點電勢參考答案：AD【考點】等勢面；電場強度．【分析】電場線與等勢面垂直．電場線密的地方電場的強度大，等勢面密，電場線疏的地方電場的強度小，等勢面疏；沿電場線的方向，電勢降低．沿著等勢面移動點電荷，電場力不做功．電場線與等勢面垂直．【解答】解：A、C、等差等勢面的疏密程度表示電場強度的大小，由于0.4V與0.1V兩個等勢面間電勢差大于0.6V與0.4V兩個等勢面間電勢差，U=，B點電場強度較大，故A正確，C錯誤；B、電場線與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故A點場強方向指向x軸正方向，故B錯誤；D、電場線與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故電場線沿著x軸正方向；沿著電場線電勢逐漸降低，故A點電勢高于B點電勢；故D正確；故選：AD．5.（單選題）如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點分別以水平初速度v1、v2拋出兩個小球(可視為質(zhì)點)，最終它們分別落在圓弧上的A點和B點，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成α角，則兩小球初速度之比為：A．tanα

B．cosα

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖示電路中，電表視為理想表。當(dāng)S斷開時，電壓表示數(shù)為12V，當(dāng)S閉合后，電壓表示數(shù)為11.2V，電流表示數(shù)為0.2A，則電源電動勢為

，內(nèi)電阻為

。

參考答案：

答案：12V、

4W7.（5分）長度為的質(zhì)量分布不均的木棒，木棒用細(xì)繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細(xì)繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質(zhì)量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細(xì)繩和重力三個力作用，這三個力必然交于一點，如圖所示，則點為重心位置。設(shè)，。由幾何關(guān)系則有:，，可求得。8.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.06s時的波形圖，則6=0時P質(zhì)點向y軸________(選填“正”或“負(fù)”）方向運動。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：9.（填空）（2013?徐匯區(qū)二模）（1）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置如圖所示，軟鐵環(huán)兩側(cè)分別繞兩個線圈，左側(cè)線圈為閉合回路，在其中一段導(dǎo)線下方附近放置一小磁針，小磁針靜止時N極指向北方如圖所示，右側(cè)線圈與電池、電鍵相連．則在閉合電鍵后，你將看到小磁針

（單選題）（A）仍然在原來位置靜止不動

（B）抖動后又回到原來位置靜止（C）抖動后停在N極指向東方位置

（D）抖動后停在N極指向西方位置（2）通過歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是

．參考答案：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向解：（1）閉合電鍵后，線圈中的磁場方向為逆時針，且增加，故根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場為順時針方向，故左側(cè)線圈中感應(yīng)電流方向俯視順時針，故直導(dǎo)線有電流，小磁針旋轉(zhuǎn)一下，電路穩(wěn)定后，無感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，故選B；（2）只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應(yīng)電流，即原磁場變化時才有感應(yīng)電流，故產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．故答案為：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．10.）用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。11.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進(jìn)行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7212.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時，通電直導(dǎo)線A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。參考答案：答案：右、右13.如圖所示(a)，一個質(zhì)量為m0的物體放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用20N的力F通過細(xì)繩繞過定滑輪拉它時，產(chǎn)生2m/s2的加速度．現(xiàn)撤掉20N的拉力，在細(xì)繩下端掛上重為20N的物體m，如圖所示(b)，則前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)參考答案：20N,16.7N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(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時重物將從原處移動多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，直角坐標(biāo)平面Oxy在豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上，在第一象限內(nèi)分布著方向豎直向上的勻強電場(不包含y軸)，場強大小用E1，表示，在第二象限內(nèi)分布著方向沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小用E2表示。用長度為L的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點)懸掛在P點，P點在y軸上，坐標(biāo)為((0,2L)，在P點正下方與P點距離小于L的某點Q釘一釘子?，F(xiàn)用外力把小球拉到左側(cè)與P等高處，細(xì)線被拉直與x軸平打，由靜止釋放，小球運動到最低點時繩恰被拉斷，然后進(jìn)入第一象限，經(jīng)過時間，立即在第一象限內(nèi)再加垂直于Oxy平面向里的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度為，再經(jīng)過時間to，=撤去勻強磁場。已知E1=，E2=，細(xì)線能夠承受的最大拉力是F0=3mg。(結(jié)果用g、L、m表示)求：(1)小球在下擺過程中的最大速度vm=?(2)Q點與P點之間的距離h=?(3)小球在第一象限運動的時間t=?小球離開第一象限的位置坐標(biāo)?參考答案：(1)小球在向下擺動過程中，設(shè)合力與豎直方向的夾角為θ，當(dāng)速度方向與合力方向垂直時，即細(xì)線與豎直方向的夾角為θ時，速度最大，設(shè)為vm，則…（2分）解得，θ=37°由動能定理有，有………（2分）解得

………（1分）（2）設(shè)小球運動到Ｐ點正下方時速度為v1，由動能定理有，有

………（2分）解得小球運動到最低點時，細(xì)線被釘子擋住，做圓周運動的半徑為r，則根據(jù)牛頓第二定律，有………（1分）

………（1分）解得………（1分）（3）繩被拉斷，小球進(jìn)入第一象限，由于qE1=mg，所以小球沿水平方向做勻速直線運動。經(jīng)過時間t0，加上勻強磁場后，小球做勻速圓周運動，設(shè)半徑為R，周期為T，則

………（1分）

………（1分）解得，所以，

………（1分）即小球做圓周運動時間是四分之三個周期，撤去勻強磁場后，小球向下做勻速直線運動穿過x軸，設(shè)撤去勻強磁場時，小球的位置與x軸的距離是y，運動時間為t1，則………（1分）

………（1分）在第一象限的總時間………（1分）

…………（1分）設(shè)小球離開x軸的坐標(biāo)為（x，0），則

…………（1分）解得，小球離開第一象限的位置坐標(biāo)是（…（1分）17.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點A．取g=1