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

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15分．每小題只有一個選項符合題意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．一帶電小球從O點由靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線．關(guān)于帶電小球的運動，下列說法中正確的是

A．OAB軌跡為半圓B．小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向C．小球在整個運動過程中機(jī)械能守恒D．小球在A點時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)點時的速率變?yōu)関2，且v2＜v1，則下列說法中錯誤的是A．全過程中重力做功為零B．在上滑和下滑兩過程中，機(jī)械能減少量相等C．在上滑和下滑兩過程中，滑塊的加速度大小相等D．在上滑和下滑兩過程中，摩擦力做功的平均功率相等參考答案：CD3.（單選）為了解決人類能源之需，實現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能源，很多國家都在研制全超導(dǎo)核聚變“人造太陽”，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點以速率vo做平拋運動，則

（

）

A．若小球落到斜面上，則vo越大，小球飛行時間越短

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錯誤．B、末速度與豎直方向夾角的正切，保持不變，故B錯誤．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，橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中(

)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)原長時圓環(huán)動能最大D．最終橡皮繩的彈性勢能增加了mgh參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗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___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車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．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（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中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖示，打點計時器固定在斜面上，滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上從靜止開始滑下。乙是打出的紙帶的一段。（1）已知打點計時器所使用的交流電的頻率為50Hz，選A、B、C、D、E、F、G

7個點為計數(shù)點，且各計數(shù)點間均有一個點沒有畫出，則滑塊下滑的加速度a＝__________m/s2。（2）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_______。（填物理量前的字母）A.木板的長度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.滑塊運動的時間t（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝____________。（用被測物理量的字母表示，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)軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向為

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

參考答案：BIL向上；

mg/210.勻強(qiáng)電場場強(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)線系在豎直墻上，恰好靜止在水平位置，則場強(qiáng)E的大小為

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

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

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

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

cm．參考答案：12.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面，關(guān)閉動力，飛船在近月圓形軌道繞月運行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動力，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，萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開始拋出時離地的高度=_____________。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，此時水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動活塞，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．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，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，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，拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時，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：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機(jī)遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(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，探測器上還裝著兩個相同的減速器(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，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(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：(1)經(jīng)過數(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？加速度滿足什么條件？請計算說明．

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

15.（8分）小明測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。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，有一個連通的，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，開始時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，桿在磁場中，桿在磁場之外。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，平行導(dǎo)軌寬為，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，金屬桿單位長度的電阻為?，F(xiàn)在有同樣的金屬桿從左側(cè)半圓形軌道的中點從靜止開始下滑，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動。求：（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；（2）在整個運動過程中，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，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)動能定理

解得設(shè)碰后速度大小為，依據(jù)動量守恒

解得感應(yīng)電動勢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)動量守恒有解得此時回路中的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流桿受到的安培力17.（18分）一質(zhì)量m=20kg的小車停放在光滑固定軌道ABCDE的A點處，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，并與小車一起沿軌道滑行，不計一切阻力。試計算當(dāng)人的速度v0多大時，小車滑行到D點時對軌道的壓力恰好為零？（g取10m/s2)參考答案：解析：小車在半徑為R的圓周上作圓周運動，處于圓周軌道的最高點時，小車和人所受重力之和提供向心力，設(shè)小車滑行到D點時的速度為u，根據(jù)牛頓第二定律

得u=10m/s

（6分）設(shè)人和小車以共同速度v，從水平面運動到D的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

得

v=15m/s

（6分）在人接觸小車，并使小車和人一起前進(jìn)的過程中，無水平方向外力作用，故水平方向上動量守恒，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，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動；當(dāng)撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(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）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。參考答案：（1）設(shè)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為E，當(dāng)電場和磁場同時存在時，粒子沿ef方向做直線運動，有：

……①當(dāng)撤去磁場，保留電場時，粒子恰能從c點飛出，有：

……②

……③

……④聯(lián)解①②③④得：