江蘇省無(wú)錫市懷仁中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

江蘇省無(wú)錫市懷仁中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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.（多選）現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星A和B，它們的軌道半徑分別為rA和rB。如果rA＞rB，則(

)A.衛(wèi)星A的運(yùn)動(dòng)周期比衛(wèi)星B的運(yùn)動(dòng)周期小 B.衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星B的線速度小C.衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星B的角速度大 D.衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度小第Ⅱ卷參考答案：AD2.(多選)在同一水平直線上的兩位置沿水平方向拋出兩小球A和B，兩球在P點(diǎn)相遇，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是A．在P點(diǎn)，A球的速率大于B球的速率B．在P點(diǎn)，A球的速率小于B球的率C．A球先拋出B球后拋出D．兩球同時(shí)拋出參考答案：AD3.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，,引力常量為G.。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的髙度為C．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為GD．衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度等于地球表面的重力加速度參考答案：A4.我國(guó)已經(jīng)制定了登月計(jì)劃。假如宇航員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來(lái)判斷磁場(chǎng)的有無(wú)B．將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng)D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)參考答案：C解析：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生改變時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以選項(xiàng)A中，即使有一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，也不會(huì)有示數(shù)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理如果將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，也不能判斷出沒(méi)有磁場(chǎng)，因?yàn)榇磐靠赡懿蛔兊?，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；但是有示數(shù)只說(shuō)明一定是有磁場(chǎng)的，所以選項(xiàng)C正確；將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一個(gè)與磁場(chǎng)平行的平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，也不會(huì)有示數(shù)，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；綜上所述，本題的正確選項(xiàng)為C。5.如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1=n4＜n2=n3，A1，A2，A3為相同的理想交流電流表，當(dāng)a，b端接入低壓交流電源時(shí)，則（）A．A1，A3的示數(shù)相等B．A1，A2，A3的示數(shù)相等C．A1的示數(shù)大于A2的D．A2的示數(shù)大于A3的參考答案：C：解：A、根據(jù)變壓器的規(guī)律電流與匝數(shù)成反比，得=，且n1＜n2故A1的示數(shù)大于A2故AB錯(cuò)誤，C正確；D、同理，A2的示數(shù)小于A3的，故D錯(cuò)誤故選：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，在研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的實(shí)驗(yàn)中，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系是E1____E2；通過(guò)線圈導(dǎo)線橫截面電量的大小關(guān)系是ql____q2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：

大于

等于

7.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

8.質(zhì)量為m的小物塊，帶正電q，開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角a=的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平向左、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。斜面高為H，釋放物體后，物塊馬上落地瞬間的速度大小為_(kāi)______。參考答案：9.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v（v>v0），則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________。參考答案：（1）hv0；eU；hv-hv010.（2分）

射線的穿透能力最弱，

射線的穿透能力最強(qiáng)。參考答案：α，γ11.如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時(shí)間內(nèi)：因?yàn)?T<t2-t1<3T，則n=2，此時(shí)，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時(shí)周期為，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間

12.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大了13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B(niǎo)球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過(guò)程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（13分）如圖所示，在同時(shí)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的空間中取正交坐標(biāo)系Oxyz（x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與Oxy平面平行，且與x軸的夾角為，重力加速度為g。（1）一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸正方向以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求滿足條件的電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值及對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）當(dāng)同樣的帶電質(zhì)點(diǎn)沿平行于z軸負(fù)方向以速度v0通過(guò)y軸上的點(diǎn)時(shí)，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向，同時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，要使帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且能夠經(jīng)過(guò)x軸，問(wèn)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小各滿足什么條件？

參考答案：解析：（1）如圖所示，帶電質(zhì)點(diǎn)在重力mg（大小及方向均已知）、洛倫茲力qv0B（方向已知）、電場(chǎng)力qE（大小及方向均未知）的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)力三角形知識(shí)分析可知：當(dāng)電場(chǎng)力方向與磁場(chǎng)方向相同時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)有最小值。根據(jù)物體的平衡規(guī)律有

（1分）

（1分）

解得

（2分）

（2分）

（2）當(dāng)電場(chǎng)力和重力平衡時(shí)，帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)才能只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

則有：

（1分）

得：

（1分）

要使帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)x軸，圓周的直徑為

（2分）

根據(jù)（1分）

得

（2分）17.如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（Ⅰ區(qū)）和小圓內(nèi)部（Ⅱ區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，上極板開(kāi)有一小孔。一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子由小孔下方d/2處?kù)o止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng)，由點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。（1）求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；（2）若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（3）若Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2mv/qD，4mv/qD，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后再次經(jīng)過(guò)H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程。參考答案：（1）（2）或（3）5.5πD（3）若Ⅰ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為；Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為；設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T1、T2，由運(yùn)動(dòng)公式可得：；據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)對(duì)稱性可知，Ⅰ區(qū)兩段圓弧所對(duì)的圓心角相同，設(shè)為，Ⅱ區(qū)內(nèi)圓弧所對(duì)圓心角為，圓弧和大圓的兩個(gè)切點(diǎn)與圓心O連線間的夾角設(shè)為，由幾何關(guān)系可得：；；