廣東省深圳市沙頭角中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析_第1頁(yè)
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廣東省深圳市沙頭角中學(xué)2022年高三物理下學(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.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線(xiàn).關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓B.小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度最大,且沿水平方向C.小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒D.小球在A點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等參考答案:BC2.(多選)如圖所示,滑塊以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速率變?yōu)関2,且v2<v1,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.全過(guò)程中重力做功為零B.在上滑和下滑兩過(guò)程中,機(jī)械能減少量相等C.在上滑和下滑兩過(guò)程中,滑塊的加速度大小相等D.在上滑和下滑兩過(guò)程中,摩擦力做功的平均功率相等參考答案:CD3.(單選)為了解決人類(lèi)能源之需,實(shí)現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能源,很多國(guó)家都在研制全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)”,它是從海水中提取原料,在上億度的高溫下發(fā)生的可控核聚變反應(yīng),科學(xué)家依據(jù)的核反應(yīng)方程是

A. B.

C. D.參考答案:A

4.(單選)如圖所示,小球從傾角為q的斜面頂端A點(diǎn)以速率vo做平拋運(yùn)動(dòng),則

A.若小球落到斜面上,則vo越大,小球飛行時(shí)間越短

B.若小球落到斜面上,則vo越大,小球末速度與豎直方向的夾角越大C.若小球落到水平面上,則vo越大,小球飛行時(shí)間越大D.若小球落到水平面上,則vo越大,小球末速度與豎直方向的夾角越大參考答案:DA、若小球落到斜面上,則有,得,可知,故A錯(cuò)誤.B、末速度與豎直方向夾角的正切,保持不變,故B錯(cuò)誤.C、若小球落到水平面上,飛行的高度h一定,由得,可知t不變.故C錯(cuò)誤.D、末速度與豎直方向的夾角的正切,t不變,則vo越大,小球末速度與豎直方向的夾角越大,故D正確.故選D。5.(多選)如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn),橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中(

)A.圓環(huán)與橡皮繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.圓環(huán)機(jī)械能先不變后減小C.橡皮繩再次到達(dá)原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大D.最終橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh參考答案:BD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持___________不變,用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________,用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線(xiàn)(如圖所示)。①分析此圖線(xiàn)的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②(單選題)此圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn),造成此誤差的主要原因是(

)A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案:(1)小車(chē)的總質(zhì)量,小車(chē)所受外力,(2)①在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比,②C,7.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上,滑塊拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上從靜止開(kāi)始滑下。乙是打出的紙帶的一段。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的交流電的頻率為50Hz,選A、B、C、D、E、F、G

7個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),且各計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有一個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,則滑塊下滑的加速度a=__________m/s2。(2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有_______。(填物理量前的字母)A.木板的長(zhǎng)度L

B.木板的末端被墊起的高度h

C.木板的質(zhì)量m1D.滑塊的質(zhì)量m2

E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________。(用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)參考答案:

3.00

、AB、8.如圖所示,兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m,導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上,且與軌道接觸良好,現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知,金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為 m/s;通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/p>

(填“aRc”或“cRa”)。參考答案:9.如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形abc導(dǎo)線(xiàn)框懸掛于水平輕桿一端,離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O,桿另一端通過(guò)細(xì)線(xiàn)連接地面.導(dǎo)線(xiàn)框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)垂直.當(dāng)線(xiàn)圈中逆時(shí)針電流為I時(shí),bc邊所受安培力的大小及方向是___________________;接地細(xì)線(xiàn)對(duì)桿的拉力為_(kāi)___________.

參考答案:BIL向上;

mg/210.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E,與豎直方向成α角,范圍足夠大。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球用細(xì)線(xiàn)系在豎直墻上,恰好靜止在水平位置,則場(chǎng)強(qiáng)E的大小為

。若保持場(chǎng)強(qiáng)大小、方向和小球電荷量不變,現(xiàn)剪斷細(xì)線(xiàn),則小球作

運(yùn)動(dòng)。(請(qǐng)描述運(yùn)動(dòng)的方向及性質(zhì))參考答案:11.)如圖所示,是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s,則振動(dòng)的周期為

s,x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”),x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm.參考答案:12.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面,關(guān)閉動(dòng)力,飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T(mén),接著,宇航員調(diào)整飛船動(dòng)力,安全著陸,宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出,其水平射程為S。已知月球的半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則月球的質(zhì)量=___________,小球開(kāi)始拋出時(shí)離地的高度=_____________。參考答案:

13.如圖所示,注射器連接著裝有一定水的容器.初始時(shí)注射器內(nèi)氣體體積V1,玻璃管內(nèi)外液面等高.將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后,有體積V2的水被排出流入量筒中,此時(shí)水充滿(mǎn)了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分.拉動(dòng)活塞,使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高,最后注射器內(nèi)氣體體積V3,從管內(nèi)回流的水體積為V4.整個(gè)過(guò)程溫度不變,則V3>V4;V1=V2+V3.(填>,<或=)參考答案:考點(diǎn):理想氣體的狀態(tài)方程.專(zhuān)題:理想氣體狀態(tài)方程專(zhuān)題.分析:氣體在等溫變化過(guò)程中,氣體壓強(qiáng)與體積成反比,壓強(qiáng)變大體積變小,壓強(qiáng)變小體積變大;根據(jù)題意分析,找出各體積間的關(guān)系.解答:解:把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時(shí),氣體壓強(qiáng)變大,總體積變小,流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積,V1>V2,拉動(dòng)活塞,使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時(shí),容器(包括注射器)內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,體積變大,注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積,V3>V4,管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高,壓強(qiáng)不變,氣體總體積不變,則V1=V2+V3,故答案為:>=點(diǎn)評(píng):在整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變,氣體發(fā)生的是等溫變化;應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題.三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.2004年1月25日,繼“勇氣”號(hào)之后,“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星.人類(lèi)為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球,也發(fā)射了一種類(lèi)似四輪小車(chē)的月球探測(cè)器.它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走,且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào),探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的),這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2,某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物.此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作.下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù):

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快.科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn):(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析,你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令?(2)假如你是控制中心的工作人員,采取怎樣的措施?加速度滿(mǎn)足什么條件?請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明.

參考答案:(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令,啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器,加速度a>1m/s2,便可使探測(cè)器不與障礙物相碰.

15.(8分)小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm,壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像(如圖)說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí),最高溫度大約是多少?假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售,你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn),如何改進(jìn)?參考答案:大約為115℃解析:

P=Po+Pm=1.01×105Pa+=1.63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃.若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷(xiāo)售,由于西藏大氣壓較小,要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃,鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大,應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力,并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,有一個(gè)連通的,上、下兩層均與水平面平行的“U”型的光滑金屬平行導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿和,開(kāi)始時(shí)兩根金屬桿與軌道垂直,在“U”型導(dǎo)軌的右側(cè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),桿在磁場(chǎng)中,桿在磁場(chǎng)之外。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H,平行導(dǎo)軌寬為,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為。現(xiàn)在有同樣的金屬桿從左側(cè)半圓形軌道的中點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑,在下面與金屬桿發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞后兩桿立刻粘在一起并向右運(yùn)動(dòng)。求:(1)回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值;(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,感應(yīng)電流最多產(chǎn)生的熱量;(3)當(dāng)桿、與桿的速度之比為3∶1時(shí),受到的安培力大小。參考答案:⑴設(shè)桿下滑與桿碰前速度大小為,依據(jù)動(dòng)能定理

解得設(shè)碰后速度大小為,依據(jù)動(dòng)量守恒

解得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值閉合回路的總電阻電流的最大值⑵設(shè)桿的共同速度大小為,依據(jù)動(dòng)量守恒

解得依據(jù)能量關(guān)系,感應(yīng)電流最多產(chǎn)生的熱量⑶設(shè)桿速度大小為,則桿的速度大小為依據(jù)動(dòng)量守恒有解得此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流桿受到的安培力17.(18分)一質(zhì)量m=20kg的小車(chē)停放在光滑固定軌道ABCDE的A點(diǎn)處,如圖所示,軌道的AB段是水平的,CDE段是一段R=20m的圓弧,圓弧的最高點(diǎn)D比AB高出h=1.25m.。有一質(zhì)量M=60kg的人以v0的水平速度跳上小車(chē),并與小車(chē)一起沿軌道滑行,不計(jì)一切阻力。試計(jì)算當(dāng)人的速度v0多大時(shí),小車(chē)滑行到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好為零?(g取10m/s2)參考答案:解析:小車(chē)在半徑為R的圓周上作圓周運(yùn)動(dòng),處于圓周軌道的最高點(diǎn)時(shí),小車(chē)和人所受重力之和提供向心力,設(shè)小車(chē)滑行到D點(diǎn)時(shí)的速度為u,根據(jù)牛頓第二定律

得u=10m/s

(6分)設(shè)人和小車(chē)以共同速度v,從水平面運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

v=15m/s

(6分)在人接觸小車(chē),并使小車(chē)和人一起前進(jìn)的過(guò)程中,無(wú)水平方向外力作用,故水平方向上動(dòng)量守恒,得

得v0=20m/s(6分)18.如圖所示,真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)撤去磁場(chǎng)并保留電場(chǎng),粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知,忽略粒子的重力。求:(1)帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值;(2)若撤去電場(chǎng)保留磁場(chǎng),粒子離開(kāi)矩形區(qū)域時(shí)的位置。參考答案:(1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí),粒子沿ef方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),有:

……①當(dāng)撤去磁場(chǎng),保留電場(chǎng)時(shí),粒子恰能從c點(diǎn)飛出,有:

……②

……③

……④聯(lián)解①②③④得:

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