山西省太原市同心外國語學校2022年高三物理上學期期末試卷含解析

山西省太原市同心外國語學校2022年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.理論研究表明，無阻在的均勻帶電平面在周圍空間會形成與平面垂直的勻強電場?，F(xiàn)有兩塊無阻大的均勻絕緣帶電平面，一塊兩面正電，塊兩面負電。把它們正交放置如甲圖所示，單位面積所帶電荷量相等（電荷在相互作用時不移動），圖甲中直線A1B1和A2B2分別為帶電平面和帶負電的平面與紙面正交的交線的交點，O為兩交線的交點，則圖乙中能正確反映等勢面分布情況的是

（

）

參考答案：答案：A解析：將每個區(qū)域的電場合成，畫出垂直電場線的等勢面。2.（多選）如圖所示，在豎直平面內半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r（r<<R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標記為1、2、3……N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是A．N個小球在運動過程中始終不會散開B．第N個小球在斜面上能達到的最大高度為RC．第1個小球到達最低點的速度＞v＞D．第1個小球到達最低點的速度v＜參考答案：【知識點】機械能守恒定律．E3【答案解析】AD解析：A、在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球對前面的小球要向前壓力的作用，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；

B、把N個小球看成整體，則小球運動過程中只有重力做功，機械能守恒，弧AB的長度等于小球全部到斜面上的長度，而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第N個小球在斜面上能達到的最大高度可能比R小，也可能比R大，故B錯誤；

C、小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：mv2=mg?解得：v=，而第一個球在下滑過程中，始終受到第二個球對它的壓力，所以第1個小球到達最低點的速度v′＜，故C錯誤，D正確．

故選：AD【思路點撥】N個小球在BC和CD上運動過程中，相鄰兩個小球始終相互擠壓，把N個小球看成整體，則小球運動過程中只有重力做功，機械能守恒，弧AB的長度等于小球全部到斜面上的長度，而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第N個小球在斜面上能達到的最大高度可能比R小，也可能比R大，小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律即可求解第一個小球到達最低點的速度．3.2007年11月5日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道到達月球，在距月球表面200km的P點進行第一次“剎車制動”后被月球捕獲，進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示。之后，衛(wèi)星在P點又經(jīng)過兩次“剎車制動”，最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動。則下面說法正確的是

A．由于“剎車制動”，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的周期將比沿軌道Ⅰ運動的周期長

B．雖然“剎車制動”，但衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的周期還是比沿軌道Ⅰ運動的周期短

C．衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動到P點（尚未制動）時的速度一定大于月球的第一宇宙速度。

D．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的加速度小于沿軌道Ⅰ運動到P點（尚未制動）時的加速度參考答案：B4.(單選題)有一種電荷控制式噴墨打印機的打印頭的結構簡圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉電場，再經(jīng)偏轉電場后打到紙上，顯示出字符。已知偏移量越小打在紙上的字跡越小，現(xiàn)要縮小字跡，下列措施可行的是

A．增大墨汁微粒的比荷B．減小墨汁微粒進入偏轉電場時的初動能C．減小偏轉極板的長度D．增大偏轉極板間的電壓參考答案：C5.（單選）我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進行“火星—500"的模擬實驗活動。假設王躍登陸火星后，測得火星的半徑是地球半徑的1/2，質量是地球質量的1/9。已知地球表面的重力加速度為g，地球的半徑為R，引力常量為G，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度為h，忽略自轉的影響，下列說法正確的是

A.火星的密度為

B.火星表面的重力加速度是

C.火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2：3

D．王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達到的最大高度是參考答案：A解析：對地球表面一質量為m的物體，由牛頓第二定律，有G=mg，則M=gR2/G，火星的密度ρ=，選項A正確；對火星表面一質量為m/的物體，由牛頓第二定律，有G＝m/g/，則g/＝4g/9，選項B錯誤；火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比；選項c錯誤；王躍在地球上和火星上跳高時，分別有h=和h/=，由以上各式解得，在火星上能達到的最大高度是4g/9，選項D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示。

①在某次實驗中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個計數(shù)點（A點為第一個計數(shù)點，以后每5個計時點取一個計數(shù)點），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點時小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運動的加速度a=

m/s2（結果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?.在探究加速度與力和質量的關系實驗中，用裝有沙子的小桶通過細線繞過木板一端的定滑輪來拉動板上的小車做勻加速直線運動，通過改變沙子質量來改變拉力大小。多次實驗后根據(jù)由紙帶求出的加速度與拉力作出—圖像如圖所示，根據(jù)圖像判斷下列說法正確的是（

）A、一定沒有平衡摩擦力，且小車質量較小B、平衡摩擦力時，木板傾斜程度過大，且小車質量較大C、可能平衡摩擦力時忘記掛上紙帶，且沙桶和沙子質量較大D、可能平衡摩擦力不徹底，木板傾斜程度偏小，且沙桶和沙子質量較大參考答案：8.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現(xiàn)

分布規(guī)律；T1溫度下氣體分子的平均動能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點．由于T1時速率較低的氣體分子占比例較大，則說明溫度下氣體分子的平均動能小于溫度下氣體分子的平均動能．考點：考查了分子平均動能【名師點睛】要注意明確分子平均動能為統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的速率均增大，同時注意圖象的性質，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．9.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）10.如圖1－8所示，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時電阻為30Ω.已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為________，流過燈泡b的電流為________A.圖1－9參考答案：10∶30.211.某同學設計了一個如圖甲所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計繩和滑輪的質量及它們之間的摩擦。實驗中該同學保持在B和C處鉤碼總個數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個數(shù),測出C處不同個數(shù)鉤碼的總質量m及對應加速度a,然后通過對實驗數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。(1)該同學手中有電火花計時器、紙帶、10個質量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線,為了完成本實驗,得到所要測量的物理量,還需要________。A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.彈簧測力計(2)在實驗數(shù)據(jù)處理中,該同學以C處鉤碼的總質量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實驗圖線,可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________。(g取10m/s2)參考答案：

(1).(1)B

(2).(2)0.3【詳解】第一空.打點計時器通過打點即可知道時間，故不需要秒表，故A錯誤．本實驗不需要測滑塊的質量，鉤碼質量已知，故不需要天平，故B錯誤．實驗需要測量兩點之間的距離，需要毫米刻度尺，故C正確．滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力，不需要彈簧測力計測拉力，故D錯誤．故選C；

第二空.對ABC系統(tǒng)應用牛頓第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0.3.12.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內能共減小________kJ,空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ.參考答案：5

放出

2913.(4分)一炮彈質量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質量為，則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：（4分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）一定質量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內的分子數(shù)減少；內能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減??；氣體的壓強減小。）15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，一對磁偏轉線圈形成的勻強磁場分布在R=0.10m的圓形區(qū)域內,磁感應強度為0.1T。圓的左端跟y軸相切于直角坐標系的原點O，右端跟足夠大的熒光屏MN相切于x軸上A點，置于原點的粒子源沿x軸正方向射出帶正電的粒子流，以v=×106m/s射入磁場，粒子的比荷為1×108c/kg，重力不計。求（1）粒子在磁場中運動的時間。（2）粒子打在熒光屏上的位置距A的距離。（3）要使粒子打不到熒光屏上，求粒子的速度大小應滿足的條件。參考答案：17.如圖所示，離地面高h=5.45m的O處用不可伸長的細線掛一質量為0．4kg的爆竹(火藥質量忽略不計)，線長L=0．45m。把爆竹拉起使細線水平，點燃導火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達最低點B時炸成質量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面A處，拋出的水平距離為x=5m。另一塊仍系在細線上繼續(xù)做圓周運動通過最高點C。空氣阻力忽略不計，取g=10m/S2。求：(1)爆炸瞬間反向拋出那一塊的水平速度v1的大??；(2)繼續(xù)做圓周運動的那一塊通過最高點時細線的拉力T的大小。參考答案：見解析18.如圖甲所示，質量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直進入偏轉電場．已知形成偏轉電場的平行板電容器的極板長為L(不考慮電場邊緣效應)，兩極板間距為d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L．求：(1)粒子進入偏轉電場的速度v0的大?。?2)若偏轉電場兩板間加一恒定電壓，電子經(jīng)過偏轉電場后正好打中屏上的A點，A點與極板M在同一水平線上，求偏轉電場所加恒定電壓U2；(3)若偏轉電場兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使電子經(jīng)加速電場后在t=0時刻進入偏轉電場后水平擊中A點，試確定偏轉電場的周期T以及電壓U0分別應該滿足的條件．參考答案：見解