浙江省嘉興市黃灣中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

浙江省嘉興市黃灣中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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.裝有硫酸銅溶液的容器內(nèi)有a、b兩個極板，整個裝置處于水平方向的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，關(guān)于溶液中做定向移動的銅離子和硫酸根離子所受的洛侖茲力的方向，下列說法中正確的是

（

）A銅離子受力方向向下，硫酸根離子受力方向向上B銅離子受力方向向上，硫酸根離子受力方向向下C兩種離子受力方向都向上D兩種離子受力方向都向下參考答案：

答案：C2.“天宮一號”某次變軌，離地高度由200km升至362km，假定變軌前后均做勻速圓周運動，變軌后“天宮一號”的A．加速度增大

B．周期變小

C．線速度變小

D．向心力變大參考答案：C3.（單選）在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實驗精確測定．近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時間，以穩(wěn)定的氦氖激光的波長為長度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測距離，以銣原子鐘或其他手段測時間，能將g值測得很準(zhǔn)，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點豎直向上拋出小球，小球又落至原處O點的時間為T2，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點至又回到P點所用的時間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于（）A．B．C．D．參考答案：解：（1）小球從O點上升到最大高度過程中：

①小球從P點上升的最大高度：

②依據(jù)題意：h2﹣h1=H

③聯(lián)立①②③解得：故選：D4.（多選）小船橫渡一條兩岸平行的河流，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船身方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運動軌跡如圖所示，則A.越接近河岸水流速度越小B.越接近河岸水流速度越大C.無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最短D.該船渡河的時間會受水流速度變化的影響參考答案：AC解析：A、從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故A正確，B錯誤．C、由于船身方向垂直于河岸，無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最短，故C正確，D錯誤；故選：AC．5.為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h和h的圓軌道上運動時，周期分別為T和T?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出（

）A．火星的質(zhì)量

B．“螢火一號”的質(zhì)量C．火星對“螢火一號”的引力

D．火星表面的重力加速度參考答案：AAD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個光子在水中的能量為;光在水中的波長為.7.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

8.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中勻速上?。诩t蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管以速度v水平向右勻速運動．已知蠟塊勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運動的速度大小為4cm/s，則：（1）蠟塊的所做運動為

A．勻速直線運動B．勻變速直線運動C．曲線運動（2）蠟塊的運動速度為

cm/s．參考答案：（1）A；（2）5【考點】運動的合成和分解．【分析】（1）分析蠟塊在相互垂直的兩個方向上的運動情況，從而得知其合運動是直線運動（是勻速直線運動或勻變速直線運動）還是曲線運動．（2）分析水平和豎直方向上的速度，對其利用平行四邊形定則進(jìn)行合成，即可求得其實際運動的速度．【解答】解：（1）蠟塊參與了水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的勻速直線運動，因兩個方向上的運動的加速度都為零，所以合加速度方向為零，蠟塊做勻速直線運動，選項A正確．故選：A（2）蠟塊的運動合速度為：v合===5cm/s故答案為：（1）A；（2）59.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失。此時只需測量出_______________________________，即可計算出玻璃磚的折射率。請用你的測量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度，10.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…11.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關(guān)系”的實驗裝置如圖所示，（1）本實驗的研究對象是

。（2）當(dāng)作用力一定時（懸掛的小盤和盤內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，以下說法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量M和小盤及盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時，加速度a與合外力F的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側(cè)坐標(biāo)紙中畫出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當(dāng)小車質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比

（2分）12.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝________________；這列波的頻率可能值f＝________________。參考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

13.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)15.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在以坐標(biāo)原點O為圓心，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出。（1）求電場強(qiáng)度的大小和方向.（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出，求粒子運動加速度大小；（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。參考答案：解:(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,初速度為v,電場強(qiáng)度為E.可判斷出粒子受到的洛倫磁力沿x軸負(fù)方向,于是可知電場強(qiáng)度沿x軸正方向且有qE=qvB

（2分）又R=vt0

（1分）則

（1分）(2)僅有電場時,帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運動在y方向位移

（1分）得

（1分）設(shè)在水平方向位移為x,因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上,于是

（2分）又有

（2分）得

（1分）(3)僅有磁場時,入射速度,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動,設(shè)軌道半徑為r,由牛頓第二定律有

（1分）又qE=ma得

（1分）由幾何關(guān)系

（1分）即

（1分）帶電粒子在磁場中運動周期

（1分）則帶電粒子在磁場中運動時間

（1分）所以

（1分）17.(12分)如圖所示，、兩金屬板間電壓為，、兩金屬板板長為，兩板間距離也為，板間電壓為，在處有一質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子，經(jīng)、間電場由靜止開始加速后又沿、間的中線上的點進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，然后進(jìn)入一垂直紙面向里的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，若不計帶電粒子的重力，求：

(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的側(cè)向位移；

(2)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時的速度；

(3)要使帶電粒子經(jīng)過磁場后能再次進(jìn)入、板間，又恰好能回到點，磁感應(yīng)強(qiáng)度

應(yīng)滿足什么條件?

參考答案：解析：(1)粒子在、板間加速，由動能定理：

1分

帶電粒子在、板間做類平拋運動，則有：

1分

1分

1分

(2)設(shè)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)角為，則：

即：

2分

帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時的速為：

2分

（或

得）

(3)要使粒子不從磁場右邊界射出，且能再次進(jìn)入、板間，應(yīng)有：

解得：

2分

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，有：

得：

2分18.如圖所示，兩金屬板正對并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運動．某時刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時一帶正電小球從O點沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運動時，小球勻速運動；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開磁場時，小球恰好從金屬板的邊緣離開．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運動的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（2）ab在Ⅱ區(qū)域運動時，小球的加速度大??；（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運動的速度v0要滿足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場區(qū)域運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場區(qū)域運動時，帶電小球勻速運動，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場區(qū)域運動時，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場區(qū)域運動時，小球在電場中分別做勻速、類平拋和勻速運動，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場區(qū)域時，小球的運動速度為vⅢ．則：SⅠ=0

…⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d聯(lián)立可得：．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．（2）ab在Ⅱ區(qū)域運動時，小球的加速度大小為2g．（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運動的速度v0要