2022年安徽省淮北市趙集中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年安徽省淮北市趙集中學(xué)高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，兩楔形物塊A、B兩部分靠在一起，接觸面光滑，物塊B放置在地面上，物塊A上端用繩子拴在天花板上，繩子處于豎直伸直狀態(tài)，A、B兩物塊均保持靜止。則A．繩子的拉力不為零B．地面受的壓力大于的物塊B的重力C．物塊B與地面間不存在摩擦力D．物塊B受到地面的摩擦力水平向左參考答案：AC2.近年來(lái)有一種測(cè)g值的方法叫“對(duì)稱自由下落法”：將真空長(zhǎng)直管沿

豎直方向放置，自其中0點(diǎn)豎直向上拋出小球到小球落至原處的時(shí)間為T(mén)2，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T(mén)1，測(cè)得Tl、T2和H，可求得g等于

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：A3.如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)。一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場(chǎng)力的作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)?，F(xiàn)讓該粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30o角的方向，分別以大小不同的速率射入磁場(chǎng)，則關(guān)于該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和離開(kāi)正方形區(qū)域位置，下列分析正確的是()A.若，則它一定從dc邊射出磁場(chǎng)B.若，則它一定從cb邊射出磁場(chǎng)C.若，則它一定從ba邊射出磁場(chǎng)D.若，則它一定從da邊射出磁場(chǎng)參考答案：AB【分析】根據(jù)幾何關(guān)系確定帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡并確定其圓心角，根據(jù)其從各邊穿出時(shí)的角度及時(shí)間確定能否從各邊穿出。【詳解】由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則知帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)=2t0。A項(xiàng)：若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是，則粒子軌跡的圓心角為，速度的偏向角也為，根據(jù)幾何知識(shí)得知，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的夾角為30°，必定從cd射出磁場(chǎng)，故A正確；B項(xiàng)：若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是則得到軌跡的圓心角為，由于，則它一定從bc邊射出磁場(chǎng)，故B正確；C項(xiàng)：若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是t0=，，則得到軌跡的圓心角為π，而粒子從ab邊射出磁場(chǎng)時(shí)最大的偏向角等于60°+90°=150°=，故不一定從ab邊射出磁場(chǎng)。故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：當(dāng)帶電粒子的軌跡與ad邊相切時(shí)，軌跡的圓心角為60°，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，在所有從ad邊射出的粒子中最長(zhǎng)時(shí)間為，故若該帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間是，一定不是從ad邊射出磁場(chǎng)。故D錯(cuò)誤。故應(yīng)選：AB。【點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)類型，抓住粒子的周期一定，根據(jù)速度的偏向角等于軌跡的圓心角，由圓心角確定粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。4.如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒ab和cd．當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸減弱時(shí)，導(dǎo)體棒ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．一起向左運(yùn)動(dòng) B．一起向右運(yùn)動(dòng)C．相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近 D．相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離參考答案：D【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；安培力；楞次定律．【分析】根據(jù)右手螺旋定則判斷直線電流周?chē)拇艌?chǎng)，根據(jù)楞次定律判斷出回路中的感應(yīng)電流，再結(jié)合左手定則判斷ab、cd所受的安培力方向，確定導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況．【解答】解：根據(jù)右手螺旋定則知，直線電流下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電流減小時(shí)，磁場(chǎng)減弱，根據(jù)楞次定律得，回路中的感應(yīng)電流為acdb，根據(jù)左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選：D．5.兩束不同頻率的單色光a、b以相同的入射角從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（α>β）。下列說(shuō)法中正確的是

A．光束b的頻率比光束a的頻率低B．光束a在水中的傳播速度比光束b在水中的傳播速度小C．水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D．若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大參考答案：C解析：光束b的偏折角大，水對(duì)光束b的折射率，光束b的頻率大，波長(zhǎng)小，速度小，臨界角小。答案C。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，在距水平地面高均為0.4m處的P、Q兩處分別固定兩光滑小定滑輪，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，一端系一質(zhì)量為mA=2.75kg的小物塊A，另一端系一質(zhì)量為mB=1kg的小球B．半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，且與兩滑輪在同一豎直平面內(nèi)，小球B套在軌道上，靜止起釋放該系統(tǒng)，則小球B被拉到離地0.225m高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等，小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s．參考答案：：解：當(dāng)繩與軌道相切時(shí)滑塊與小球速度相等，（B速度只沿繩），由幾何知識(shí)得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，A物的速度為零，即vA=0，對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入數(shù)據(jù)解得：vB=4m/s故答案為：0.225m，47.（12分）一簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻t=0時(shí)的波形圖象所示，傳播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A點(diǎn)出現(xiàn)第三次波峰。試求：

（1）該簡(jiǎn)諧波的周期；

（2）該簡(jiǎn)諧波傳播到B點(diǎn)所需的時(shí)間；

（3）B點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程。參考答案：（1）由題意知，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)2.5個(gè)周期后第三次出現(xiàn)波峰，2.5T=0.6，T=0.24s（4分）

（2）由圖知m（1分）波速m/s（1分）波傳播到B點(diǎn)的時(shí)間他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）

（3）方法一：B點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰所需時(shí)間就是第一個(gè)波峰傳播到B點(diǎn)的時(shí)間，t=2.7/5=0.54s=2.25T，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m方法二：波傳播到B點(diǎn)時(shí)B點(diǎn)起振方向向下，從開(kāi)始振動(dòng)到到第一次到達(dá)波峰需要時(shí)間T=0.18s則B點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間t=0.36+0.18=0.54s=2.25T，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m8.（2）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，所用交流電的頻率為50Hz，下圖為某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有3個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出.從紙帶上測(cè)出，，，，，，。（a）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，在下表空格內(nèi)填入合適的數(shù)據(jù)（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：（2分）計(jì)數(shù)點(diǎn)123456各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度0.500.700.901.10

1.51（b）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在所給的坐標(biāo)系中作出圖象（以0計(jì)數(shù)點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)）；由圖象可得，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)______（2分+2分）參考答案：9.（6分）為了安全，在行駛途中，車(chē)與車(chē)之間必須保持一定的距離。因?yàn)椋瑥鸟{駛員看見(jiàn)某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車(chē)仍然要通過(guò)一段距離（稱為思考距離）；而從采取制動(dòng)支作到車(chē)完全停止的時(shí)間里，汽車(chē)又要通過(guò)一段距離（稱為制動(dòng)距離）。下表給出了汽車(chē)在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動(dòng)距離(m)停車(chē)距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）10.如圖所示為甲、乙、丙三個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的s-t圖象，比較前5s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小為_(kāi)___________；比較前10s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）參考答案：>

>

=

=11.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶?jī)?nèi)，燒瓶通過(guò)細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過(guò)程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見(jiàn)解析12.如圖所示是使用交流電頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的一條紙帶，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，測(cè)出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,則打下A點(diǎn)時(shí),物體的速度vA=

cm/s。參考答案：6m/s

13.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負(fù)電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對(duì)M、N做正功D．M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間參考答案：A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）根據(jù)牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)做出的ａ-Ｆ圖線應(yīng)該如圖中圖線1所示，有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出圖線（如圖中的圖線2所示），其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的原因是________，有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出的圖線（如圖中的圖線3所示），其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的原因是______。

參考答案：平衡摩擦力過(guò)度；實(shí)驗(yàn)中未滿足ｍ＜＜Ｍ的條件和平衡摩擦力不夠15.圖甲為對(duì)某一熱敏電阻測(cè)量得到的I-U關(guān)系曲線圖。已知電源電動(dòng)勢(shì)恒為6V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為10kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為0.1Ω，熱敏電阻的符號(hào)為，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出熱敏電阻的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路原理圖（用題目給出儀器的符號(hào)表示）。（2）若由題中給出的電源、熱敏電阻、電流表，再用一定值電阻R0組成如圖乙所示電路，電流表讀數(shù)為20mA，由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻電阻兩端的電壓為_(kāi)______V，R0值為_(kāi)______Ω.（3）如圖乙中，熱敏電阻的功率是__________W；若再將一個(gè)同樣的定值電阻R0與熱敏電阻串聯(lián)接入電路，則熱敏電阻的功率為_(kāi)________W（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U，兩板間電場(chǎng)可看作均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)，板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10﹣3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作是恒定不變的．（1）試求帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；（2）證明：在任意時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離為定值，寫(xiě)出該距離的表達(dá)式；（3）從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng)，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間．參考答案：解：（1）偏轉(zhuǎn)電壓由0到200V的變化中，粒子流可能都能射出電場(chǎng)，也可能只有部分粒子能射出電場(chǎng)．設(shè)偏轉(zhuǎn)的電壓為U0時(shí)，粒子剛好能經(jīng)過(guò)極板的右邊緣射出．粒子的加速度：粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的時(shí)間：聯(lián)立以上三式解得：得U1=100V．知偏轉(zhuǎn)電壓為100V時(shí)，粒子恰好能射出電場(chǎng)，且速度最大．根據(jù)動(dòng)能定理得，代入數(shù)據(jù)解得：m/s．方向：斜向右上方或斜向右下方，與初速度方向成45°夾角．（2）設(shè)粒子射出電場(chǎng)速度方向與MN間夾角為θ．粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度大小為：又有洛倫茲力提供向心力：qvB=m解得．因此粒子射進(jìn)磁場(chǎng)點(diǎn)與射出磁場(chǎng)點(diǎn)間距離為：s=2Rsinθ=m．由此可看出，距離s與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行速度的大小無(wú)關(guān)，s為定值．（3）由（1）中結(jié)論可知，若粒子射出磁場(chǎng)的豎直分速度越大，則θ越小，故θ最小值為θm=45°，此情景下圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為270°，入射粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間為：s當(dāng)粒子從上板邊緣飛出電場(chǎng)在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短：s．答：（1）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度為1.41×105m/s．（2）證明略，距離為0.4m；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為3π×10﹣6s和最短時(shí)間為π×10﹣6s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）當(dāng)粒子從極板的右邊緣射出時(shí)，粒子的速度最大，根據(jù)粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，通過(guò)偏轉(zhuǎn)位移求出偏轉(zhuǎn)的電壓，再通過(guò)動(dòng)能定理求出粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度．（2）設(shè)粒子射出電場(chǎng)速度方向與MN間夾角為θ，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)求出射出電場(chǎng)時(shí)的速度與初速度的關(guān)系，再根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求出半徑的表達(dá)式，從而求出入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的距離表達(dá)式，看是否與夾角θ有關(guān)．（3）當(dāng)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角最大，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，圓心角最小，時(shí)間最短．類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的分速度越大，粒子射出電場(chǎng)速度方向與MN間夾角越小，圓心角越大，根據(jù)幾何關(guān)系求出最大圓心角和最小圓心角，即可求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間．17.如圖甲所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝N／C?，F(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷C／kg的正電荷從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)t0＝1×10－5s后，通過(guò)MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。（1）求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0；（2）求圖乙中t＝2×10－5s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離；（3）如果在P點(diǎn)右方d＝105cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間（保留三