2021-2022年高三上學(xué)期期末考試物理

年高三學(xué)期末考試物理含答案說明：本試卷共頁，共?？荚嚂r長分鐘?？忌鷦?wù)必將答案寫在答題紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。三題號

一

二

總分1314

1718分?jǐn)?shù)一、本題共小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多選項是正確的部選對的得3分選不全的得，有選錯或不答的得0分。把你認(rèn)為正確的答案填在答題紙上。．在物理學(xué)中常用比值法定義物理量。下列說法中正確的是A用定義電場強(qiáng)度B．用定義磁感應(yīng)強(qiáng)度C．定義電容器的電容D用=義導(dǎo)體的電阻．如圖示，圖中以點電荷為心的虛線同心圓是該點電荷電中球形等勢面的橫截面圖。一個帶正電的粒子經(jīng)過該電場，它的運(yùn)動軌跡如圖中實線所示M和N是軌跡上的兩點。不計帶電粒子受到的重力，由此可以判斷

MA此粒子在M點加速度小于在點加速度B此粒子在M點電勢能大于在點的電勢能C．粒子在M點動能小于在的動能D．場M點電勢低于點電勢．如圖示，取一對用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和

Q圖1B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，別貼在導(dǎo)體A下部的金屬箔均是閉合的。下列關(guān)于實驗現(xiàn)象描

+

+

B述中正確的是A把帶正電荷的物體近導(dǎo)體穩(wěn)定后，A、B下的金屬箔都會張開

金屬箔圖B把帶正電荷的物體移導(dǎo)體穩(wěn)定后，只有A下部的金屬箔張開C帶電荷的物體移導(dǎo)A后把向移動稍許使其與分定A、B下的金屬箔都還是張開的D帶電荷的物體移導(dǎo)體A把B向移動稍許使其與分定后A、B下的金屬箔都閉合．如圖3所電中，燈泡AB的格相同，電感線圈L的

AB

L

圖3

0001211000012110自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列關(guān)于此電路的說法中正確的是AS閉后的瞬間，、同時亮，然后A變最后熄滅B．S閉后的瞬間B先，A逐變亮，最后、一亮C．?dāng)嗪蟮乃查g，立熄滅B逐漸變暗最后熄D．S斷后的瞬間，B立熄滅A閃一下后熄滅．如圖4所電路，電源電動勢為E，阻為r當(dāng)開關(guān)S合后，小型直流電動機(jī)M和示燈L都能正常工作。已知指示燈L的阻為，定電流為I電動機(jī)M的線圈電阻為，下列說法中確的是A電動機(jī)的額定電壓為B電動機(jī)的輸出功率為IE-I2RC．源的輸出功率為I2rD．整個電路的熱功率為I2+r）

rSLM圖4．圖通過變壓器降壓給用戶供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用表，開關(guān)S閉后，相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加。如果變壓器上的能量損失可以忽略，則關(guān)于開關(guān)閉后，以下說法正確的是A電表V示不變，V示減小B電表A、A示均增大C．線圈輸入功率減小

～

A

V

V

A

R

RD．阻兩的電壓減小

圖

R

．在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中線圈中感應(yīng)電流方向如圖所示的方向為正。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨間t的化規(guī)律如圖6乙所示時，圖6丙能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是i0234t甲

乙i

i

i

i0

1

23t/s

0

1t134t/s

0

123t/sA

B

丙

D圖6．在圖示的空間直角坐標(biāo)系所在的區(qū)域內(nèi)，同時存在勻強(qiáng)電O圖7

0p12120p1212場E勻強(qiáng)磁場。知從坐標(biāo)原點沿軸方向射入的質(zhì)子，穿過此區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則可以判斷此區(qū)域中和B的向可能是A和都軸的負(fù)方向B．和B都x軸的正方向C．沿y軸方向，B沿z軸方向D．E沿軸正方向沿y軸方向．如圖所，固定在水面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，右端接有阻值為的電阻，空間存在在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m電阻為r的體棒與定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度。給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v，體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，在此過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸體棒的電阻r與值電阻的阻值相等，不計導(dǎo)軌電阻，則下列說法中正確的是

aA導(dǎo)體棒開始運(yùn)動的初始時刻受到的安培力向左

RB導(dǎo)體棒開始運(yùn)動的初始時刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U=

0C．體棒開始運(yùn)動后速度第一次為零時，系統(tǒng)的彈性勢能E=D．金屬棒最終會停在初始位置在金屬棒整個運(yùn)動過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱

b圖9示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖譜由以下部分構(gòu)成子源PQ間加速電場；電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等的各點電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入

靜電分析器些子能沿中心通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點。粒子從粒MO

Q子源發(fā)出時的初速度不同，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是A從小孔進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等B從小孔進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等C．到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等D．到片上位置距離O越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大二、本題共題，共15分。

RS圖9．（分在描小燈泡的伏安特性曲的實驗中，所用燈泡標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣，并提供有以下器材：A電壓表V（0~5V，內(nèi)阻約5k）B．電流表A（0~50mA內(nèi)阻約2）C．流表A（0~500mA內(nèi)阻約）D．動變阻器R（～）E．滑動變阻器R（0～ΩF．直流電源（電動勢4.5V內(nèi)阻不計）G開關(guān)及線若干0.40.3

I/A

電流傳感器0.2U0.1

0g0121210g012121（1為了提高測量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便：①實驗中應(yīng)選用電流表，動變阻器。（填寫器材代號）。②在圖10甲線框內(nèi)畫出驗電路圖。（2正確實驗操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖10乙示另一實驗中將此小燈泡接入如圖丙示的電路中電路中的電源電壓（≤）恒定，在t=t時刻閉合開關(guān)，由電流傳感器記錄的電中電流隨時間變化的圖象i-t）能是圖中的圖選填“A、B”“”）。i

i

i

rSR

Gt

A

t

0

t

B

t

0

t

t

A圖11

圖7分在定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室備有下列器材選用：A動E約1.5V阻r約1.0ΩB電表G滿偏電流，內(nèi)阻R）C．流表A（程～，內(nèi)阻約0.5）D．動阻器R（～Ω，）E．定值電阻R（值990）F．開關(guān)和導(dǎo)線若干兩組同學(xué)分別采用了不同實驗方案進(jìn)行實驗：（1一組同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖所，

I/mA并利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行了實驗測量。根據(jù)他們的實驗設(shè)計，完成下列問題：閉合開移動滑動變阻器的滑動端P至一位置，記錄電流

00.50.7IA圖13表G的示數(shù)I和流表A的數(shù)I多次改變滑動端P的置，得到多組數(shù)據(jù)。在圖13所的坐標(biāo)紙上建立I、I坐系，并已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個標(biāo)點有一組數(shù)據(jù)如圖4的電表所示依所標(biāo)各點標(biāo)在圖中描繪II圖。利用所畫圖線求得電源的電動勢=V電源的內(nèi)電阻r=果要求保留兩位小數(shù))（2另一組同學(xué)采用滑動變阻器和一個多用電表來測定電池的電動勢R

圖15

12k12k和內(nèi)阻。實驗原理如圖示。當(dāng)變阻器為某一阻值時，用多用電表的直流電壓擋測出變阻器兩端的電壓再卸去變阻器一個接線柱導(dǎo)線多用電表串聯(lián)在電路中直流電流擋測出通過變阻器的電流I。隨后改變變阻器的電阻，重復(fù)上述操作獲得多組、I數(shù)據(jù)，并計算得出實驗結(jié)果。這實方案在量原理上的主要缺點是。三、本題包括題，共55分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。．（）如圖所示，長為l的緣細(xì)線一端懸于O點另一端系一質(zhì)量為m電荷量為q的球?qū)⒋搜b置放在水平向右

O

的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在點此時細(xì)線與豎直方向成37

l力加速度為，sin37，cos37。（1判斷小球的帶電性質(zhì)；

（2求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的?。唬?若將小球向左拉起至與點處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊，將小球由靜止釋放，求小球運(yùn)動到最低點時的速度大小。

圖16．（分）如所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U發(fā)射出的電子被加速金板上的小孔出。裝置右側(cè)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l，距d=2cm，兩極板間加以電壓U=200V偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量=1.6C，子的質(zhì)量m×kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影，不計電子受到的重力。求：（1電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的動能；（2射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)

金屬板

+U移量y；

S

d（3在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動的過程中電場力對

金屬絲它所做的功。

U

l

-圖17．（分）圖18為個小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的面積為，共有n匝，線圈總電阻為r可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸圈于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的強(qiáng)磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K電刷L保與外電路電阻R的接。在

m0k12m0k12外力作用下線圈以恒定的角速度ω繞OO勻轉(zhuǎn)動計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）（1推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式ESω；（2求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)；（3求線圈速度轉(zhuǎn)動N過程中發(fā)電機(jī)線圈電阻r生的焦耳熱。b

O

aK

dO

K

L

L

R

A圖．10分）如圖所示，在水平向、電場強(qiáng)度為的強(qiáng)電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為m帶有電荷量的圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為。（1由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力；（2若在勻強(qiáng)電場的間內(nèi)再加上磁感強(qiáng)度為B方垂直紙面向的勻強(qiáng)磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：

①圓環(huán)剛開始運(yùn)動時加速度的大小；②圓環(huán)下滑過程中的最大動能E。

圖19．（10分回旋加速器是用加速帶電粒子的裝置，圖為回旋加速器的示意圖。D是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒兩D形正中間開

D1

D2高頻電源圖20

12k212k2有一條狹縫，兩個D形接在高頻交流電源上。在盒心A處粒源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D盒中。兩個D形盒處于與盒面垂直的勻磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動過半個圓周后再次到達(dá)兩盒間的狹縫控制交流電源電壓的周期保證帶電子經(jīng)過狹縫時再次被加速此粒子在做圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運(yùn)動半徑也越來越大到達(dá)D形的邊緣切方向以最大速度被導(dǎo)出知帶電粒子的電荷量為量，加速時狹縫間電壓大小恒為，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，形的半徑為，縫之間的距離為。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：（1帶電粒子能被加速的最大動能；（2帶電粒子在D盒第n個半圓的半徑；（3若帶電粒子束從回加速器輸出時形成的等效電流為I求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。（分）如圖所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌和PQ在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計。水平段軌所處空間有兩個有界勻強(qiáng)磁場，相距一段距離不重疊，磁場Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強(qiáng)度大小B，方向豎直向上；磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向豎直向下。質(zhì)量均為m電阻均為R的屬棒a和b垂

直導(dǎo)軌放置在其上金屬棒于磁場Ⅱ的右邊界處現(xiàn)金屬棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運(yùn)動。設(shè)兩金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（1若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均m，將金屬棒從距水平面高度h處靜止釋放。求：金棒a剛進(jìn)入磁場Ⅰ時，通過金屬b的流??；若屬棒a在場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中屬棒b能導(dǎo)軌上保持靜止通過計算分析金屬棒a釋時的高度h應(yīng)滿足的條件；（2水平段導(dǎo)軌是光滑的金棒從高度由靜止釋放使進(jìn)入磁場Ⅰ。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大金棒磁場Ⅰ內(nèi)運(yùn)動過程中屬b中可能產(chǎn)生焦耳熱最大值。M

2B

a

Ⅰ

Ⅱ

b

D

Q圖21

2121kk12121kk1物

理

xx.1一、本題共小題，每小題3分，共30分在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是符合題意的有的小題多個選項是符合題意的全選對的得分選全的得2分，有選或不答的得0分。題號答案

1

2

3

4

5CD

6

7B

8BC

9

10C二、本題共2小題，共15分。11分）（）C（2分（分②見答圖12分（）（分12分）（）答圖2（分1.48±0.01（分0.59±0.02（分

A

E

VR1S答圖1（）路端電和電流分兩次測量。（2分（說明：表達(dá)出測量的電流、電壓不是同一個狀態(tài)即可得分）三、本題包括小，共55分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明方程式和重要的演算驟只寫出最后答

1.501.451.401.35

/案的不能得分有數(shù)值計算的題案中必須明確寫1.30出數(shù)值和單位。13.（）解：（1小球在A點靜止，其受力情況如答圖3所示。小球帶負(fù)電。（2分（2根據(jù)共點力平衡條件有解得E=（分）（）小到最低點時的速度為v，球從

1.251.201.151.1000.10.20.30.40.50.60.7答圖

/水平位置運(yùn)動到最低點的過程中，根據(jù)動能定理有：–qEl=2（分解得：==

（分

T14分）解：（）子在加電場中，根據(jù)動能定理eU=E解得E=4.0×

（分

F

合

答圖

（）電子在轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時間為t電子在水平方向做勻速運(yùn)動，由l=t，解得t=電子在豎直方向受電場力F=e電子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)其加速度為a

121121m121m2kkm2n121121m121m2kkm2n依據(jù)牛頓第二定律ma，解得=電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量y

（分）（分）解得y=0.36cm

（分（）子射出轉(zhuǎn)電場的位置與射入偏轉(zhuǎn)電場位置的電勢差U（分電場力所做的功W解得=5.76×15分）解：

（分（分（）線ab邊的邊長，bc邊邊長l。線平面與磁場方向平行時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大。（分設(shè)此時邊線速度為v則單匝線圈時邊生的感應(yīng)電動勢為cd邊生的感應(yīng)電勢為EBlvn匝圈產(chǎn)生的總應(yīng)電動勢為E=n(E+E)=2由于

（分）有E

l

nBll2

（分）（）圈的應(yīng)電動勢有效值為：（分）電路中電流的有效值I==即電流表的示數(shù)為

（分）（）圈轉(zhuǎn)動周期T，線圈轉(zhuǎn)動N周時間tNTN（分依據(jù)焦耳定律，發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的焦耳熱=I解得Q16分解：（）水平方圓環(huán)受到的彈力N=qE則摩擦力=μN(yùn)=μqE

（分（分）（分（）圓環(huán)剛始運(yùn)動時不受洛倫茲力，因此，摩擦力大小=μqE在豎直方向，由牛頓第二定律（分）解得（2分②當(dāng)重力與滑動摩擦力平衡時，環(huán)速度最大，動能最大。即（分最大速度2分最大動能17分）解：

（分）（）電粒子D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動，軌道半徑達(dá)到最大時被引出此時帶電粒子具有最大動能，離子從盒緣離開時的速度為v。依據(jù)牛頓第二定律所以帶電粒子能被加速的最大動能（分）（帶粒子在D盒中第n個圓是