2022年遼寧省遼陽市第一中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年遼寧省遼陽市第一中學(xué)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.在如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈，與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路，a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，假定線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)全部集中在鐵芯內(nèi)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左、右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是

（

）A．a(chǎn)、b兩個(gè)環(huán)

B．b、c兩個(gè)環(huán)C．a(chǎn)、c兩個(gè)環(huán)

D．a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán)參考答案：A2.如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖：將一束等離子體噴射入磁場(chǎng)，在場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間。當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，那么板間電離氣體的電阻率為

(

)

A．

B．

C．

D．參考答案：B3.（單選）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是參考答案：B4.如圖所示，豎直面內(nèi)有一個(gè)半圓形軌道，AB為水平直徑，O為圓心，將一些半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑的小球從A點(diǎn)以不同的初速度沿直徑水平向右拋出，若不計(jì)空氣阻力，在小球從拋出到碰到軌道這個(gè)過程中．則（）A．若初速度適當(dāng)，小球可以垂直撞擊半圓形軌道B．初速度不同的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不相同C．初速度小的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間長D．落在半圓形軌道最低點(diǎn)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．【解答】解：A、小球撞擊在圓弧左側(cè)時(shí)，速度方向斜向右下方，不可能與圓環(huán)垂直；當(dāng)小球撞擊在圓弧右側(cè)時(shí)，根據(jù)“中點(diǎn)”結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)速度的反向延長線交水平位移的中點(diǎn)，可知，由于O不在水平位移的中點(diǎn)，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點(diǎn)，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故A錯(cuò)誤B、由h=，得t=平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由下落的高度決定，速度不同的小球下落的高度可能相同，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能相同，故B錯(cuò)誤．C、初速度小的小球下落的高度不一定大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定長，故C錯(cuò)誤．D、落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球，下落的高度最大，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長．故D正確．故選：D5.如圖所示的兩個(gè)平行板電容器水平放置，A板用導(dǎo)線與M板相連，B板和N板都接地。讓A板帶電后，在兩個(gè)電容器間分別有P、Q兩個(gè)帶電油滴都處于靜止?fàn)顟B(tài)。AB間電容為C1，電壓為U1,帶電量為Q1，MN間電容為C2，電壓為U2，帶電量為Q2。若將B板稍向下移，下列說法正確的是A．P向下動(dòng)，Q向上動(dòng)

B．U1減小，U2增大 C．Q1減小，Q2增大

D．C1減小，C2增大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為一圓拱橋，最高點(diǎn)的半徑為40m。一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小車，以10m／s的速度經(jīng)過拱橋的最高點(diǎn)。此時(shí)車對(duì)橋頂部的壓力大小為_________N；當(dāng)過最高點(diǎn)的車速等于_________m/s時(shí)，車對(duì)橋面的壓力恰好為零。（取g=10m／s2）參考答案：

20

7.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖一段紙帶，測(cè)得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等8.密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大.從分子動(dòng)理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的__________增大了.該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如題12A-1圖所示,則T1______(選填“大于”或“小于”)T2.參考答案：平均動(dòng)能,小于9.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰810.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時(shí)間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：11.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。12.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個(gè)波長），各自的振動(dòng)圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：13.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.2004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)射了一種類似四輪小車的月球探測(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：(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(qǐng)計(jì)算說明．

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．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在xoy平面內(nèi)，直線OP與y軸的夾角=45o。第一、第二象限內(nèi)存在大小相等，方向分別為豎直向下和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×105N/C；在x軸下方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，如圖所示。現(xiàn)有一帶正電的粒子從直線OP上某點(diǎn)A（-L,L）處靜止釋放。設(shè)粒子的比荷，粒子重力不計(jì)。求：（1）當(dāng)L=2cm時(shí)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)（2）當(dāng)L=2cm時(shí)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向（3）如果在直線OP上各點(diǎn)釋放許多個(gè)上述帶電粒子（粒子間的相互作用力不計(jì)），試證明各帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心點(diǎn)的集合為一拋物線（提示：寫出圓心點(diǎn)坐標(biāo)x、y的函數(shù)關(guān)系）參考答案：解析：（1）帶電粒子在第三象限做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第一象限的速度為v1，設(shè)粒子出發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)為（—L,L）,則

qEL=mv12

得v1=4×105m/s

(2分)

粒子在第一象限做類平拋運(yùn)動(dòng)：y=at2=L

（1分）

x=v1t

（1分）

得x=2L=0.04m

（2分）

(2)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，vx=v1=4×105m/s

vy=at=4×105m/s

（1分）

則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x正方向的夾角為Φ，tgΦ==1

（2分）

則Φ=450

（1分）

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v2==4×105m/s

（2分）（3）L取任意時(shí)均有：

x=2L,

Φ=45o

（1分）

v= （1分）

粒子在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，qvB=

（1分）

代入數(shù)據(jù)得：R=

（1分）

所以圓心的坐標(biāo)為： x=2L-

,y=-

（1分）

R=代入并消去L，得

x=4y2+y

（2分）

此方程為一拋物線方程17.在如圖所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電流的變化圖線如圖所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的．求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；（2）定值電阻R2的阻值；（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：（1）電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律求出電動(dòng)勢(shì)．（2）當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，R1被短路，外電路的電阻最小，電流最大，讀出電流和電壓，由歐姆定律求出R2的阻值；（3）滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，外電阻最大，電流最小，由圖讀出電壓和電流，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．解答：解：（1）電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率大小等于電源的內(nèi)阻，則有內(nèi)阻r=||=Ω=20Ω電源的電動(dòng)勢(shì)為E=U+Ir，取電壓U=16V，電流I=0.2A，代入解得，E=20V．（2）當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，R1被短路，外電路的電阻最小，電流最大，此時(shí)電壓U=4V，電流I=0.8A，則定值電阻R2==5Ω（3）滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，外電阻最大，電流最小，此時(shí)電壓U=16V，電流I=0.2A，外電路總電阻為

R==80Ω又R=R2+，R1=100Ω，R2=5Ω代入解得，R3=300Ω答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E=20V和r=20Ω