福建省龍巖市連城北團中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

福建省龍巖市連城北團中學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.如圖所示，水平放置的平行金屬導軌的左端接有電阻Ｒ，導線ab的有效電阻為r，勻強磁場垂直穿過框架平面，當ab勻速向右移動時，以下說法中錯誤的是（忽略一切摩擦）：(

)Ａ.導線ab除受拉力作用外，還受磁場力的作用Ｂ.導線ab移動速度越大，所需拉力越大Ｃ.導線ab移動速度一定，若將電阻阻值Ｒ增大，則拉動導線的力可減?。?當導線ab運動達到某一速度υ后，撤去外力，電阻Ｒ上產(chǎn)生的總的焦耳熱為參考答案：D2.如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0。.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流，磁感應閑磕牙隨時間的變化率的大小應為A．

B．

C．

D．

參考答案：C3.“空間站”是科學家進行天文探測和科學試驗的特殊而又重要的場所。假設“空間站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行，其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，且運行方向與地球自轉方向一致。下列說法正確的有 （

）

A．“空間站”運行的加速度等于其所在高度處的重力加速度

B．“空間站”運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的倍

C．站在地球赤道上的人觀察到它向西運動

D．在“空間站”工作的宇航員因受到平衡力而在艙中懸浮或靜止參考答案：A4.如圖所示的電路中，當滑動變阻器滑動觸頭向左滑動時，正確的是:A．L1燈泡變亮

B．L2燈炮變亮C．電壓表讀數(shù)變大

D．電流表讀數(shù)變小參考答案：B5.已知甲、乙兩個繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為r1和r2，月球半徑為R。甲、乙的運動速度大小分別用v1和v2表示。則v1和v2的比值為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處靜止釋放，經(jīng)過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC．設球經(jīng)過B點前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運動到C的過程中平均速率為2.1m/s．參考答案：考點：平均速度．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)和加速度的定義a==，=解答．解答：解：設AB=BC=x，AB段時間為t1，BC段時間為t2，根據(jù)知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據(jù)a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據(jù)=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案為：9：7，2.1m/s．點評：本題考查基本概念的應用，記住和加速度的定義a==，=．7.參考答案：8.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關系如圖．則a光光子的頻率

▲

b光光子的頻率（選填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的強度

▲

b光的強度（選填“大于”、“少于”、“等于”）．參考答案：大于；大于試題分析：由題可得光電管反向截止電壓大，可得出光電子的最大初動能大，根據(jù)，所以a光光子的頻率大；由圖可知a光電流較大，因此a光的光強大于b光?？键c：愛因斯坦光電效應方程9.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

10.A.動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2:1，則動量大小之比PA:PB=

;兩者碰后粘在一起運動，其總動量與A原來動量大小之比P:PA=

。參考答案：1:2；1:1根據(jù)動量與動能的關系：【考點】動能和速度的關系：vA:vB=2:1，可知兩者質(zhì)量之比1:4，所以動量的關系為：1:2；兩者碰撞遵循動量守恒，其總動量與A的動量等大反向，所以碰后的總動量與A原來的動量之比為1:1。

11.(4分)用200N的拉力將地面上的一個質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計），物體被提高后具有的勢能為

，物體被提高后具有的動能為

．參考答案：答案：103J，103J12.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學中稱為現(xiàn)象，是由于分子的而產(chǎn)生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性的方向進行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴散

無規(guī)則運動

熵增加解析：本題只有一個難點，即“無序”性。自然發(fā)生的事情總是向無序性增大的方向發(fā)展。13.如圖所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢；因為縱坐標不是從零點開始的，圖象與橫坐標的交點不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動勢為：E=1.50V；當路端電壓為1.00V時，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點評：測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實驗原理得出公式，并結合圖象的斜率和截距得出正確的結果．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據(jù)電子轉過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉動的圓心角為60°，由幾何關系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉動的周期：T==，電子轉動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左。……………(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動。一雪坡由AB和BC兩段組成，AB是傾角為θ=370的斜坡，BC是半徑為R=5m的圓弧面，圓弧面與斜坡相切于B點，與水平面相切于C點，如圖所示。又已知AB豎直高度h1=8.8m，豎直臺階CD高度為h2=5m，臺階底端D與傾角為θ=370的斜坡DE相連。運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上，不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。求：(1)運動員到達C點的速度大??？(2)運動員經(jīng)過C點時受到的合力大??？(3)運動員在空中飛行的時間？參考答案：（1）對A→C過程，由動能定理得：

（3分）代入數(shù)據(jù)解得：

（1分）（2）運動員通過C點，受到的合外力為：

（3分）(3)運動從C點開做平拋運動,設經(jīng)過時間t落在斜面DE上。在豎直方向有：

（1分）在水平方向有：

（1分）又：

（1分）解上面三式得：（舍去）17.（15分）如圖所示，在以O為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d=20mm，連在如圖所示的電路中，電源電動勢E=91V，內(nèi)阻r=1Ω定值電阻R-1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩上小孔，且S1、S2跟O點在垂直極板的同一直線上，OS2=2R，另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105C/kg的正離子流由S1進入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子進入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計。問：（1）請分段描述正離子自S1到熒光屏D的運動情況。（2）如果正離子垂直打在熒光屏上，電壓表的示數(shù)多大？（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，正離子到達熒光屏的最大范圍多大？參考答案：解析：（1）正離子在兩金屬板間做勻加速直線運動，離開電場后做勻速直線運動，進入磁場后做勻速圓周運動，離開磁場后，離子又做勻速直線運動，直到打在熒光屏上。（2分）（2）設離子由電場射出后進入磁場時的速度為v。因離子是沿圓心O的方向射入磁場，由對稱性可知，離子射出磁場時的速度方向的反向延長線也必過圓心O。離開磁場后，離子垂直打在熒光屏上（圖中的O′點），則離子在磁場中速度方向偏轉了90°，離子在磁場中做圓周運動的徑跡如圖答1所示。由幾何知識可知，離子在磁場中做圓周運動的圓半徑cm

①

設離子的電荷量為q、質(zhì)量為m，進入磁場時的速度為v有

由，得

②

設兩金屬板間的電壓為U，離子在電場中加速，由動能定理有：

③

而

④

由②③兩式可得

⑤

代入有關數(shù)值可得U=30V，也就是電壓表示數(shù)為30V。（6分）

（3）因兩金屬板間的電壓越小，離子經(jīng)電場后獲得的速度也越小，離子在磁場中作圓周運動的半徑越小，射出電場時的偏轉角越大，也就越可能射向熒光屏的左側。

由閉合電路歐姆定律有，1A

當滑動片P處于最右端時，兩金屬板間電壓的最大，為=90V；

當滑動片P處于最左端時，兩金屬板間電壓最小，為=10V；

兩板間電壓為10V時，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最左端點，

由②③可解得離子射出電場后的速度大小為v1=2×103m/s，離子在磁場中做圓運動的半徑為r1=0.1m，或直接根據(jù)⑤式求得r1=0.1m，此時粒子進入磁場后的徑跡如圖答2所示，O1為徑跡圓的圓心，A點為離子能射到熒光屏的最左端點。由幾何知識可得：

，所以

所以cm=20cm

而兩板間電壓為V時，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最右端點，此時粒子進入磁場后的徑跡如圖答3所示。同理由②③可解得離子射出電場后的速度大小為v2=6×103m/s，離子在磁場中做圓運動的半徑為r2=0.3m，或直接由⑤式求得r2=0.3m，由幾何知識可得

即β=120°