浙江省杭州市市翠苑中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

浙江省杭州市市翠苑中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間和L3L4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面。現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd＝L＝0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時(shí)刻cd邊與L2重合，t2時(shí)刻ab邊與L3重合，t3時(shí)刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時(shí)間間隔為0.6s，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10m/s2。則A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈的電荷量為0.25CB．線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為2m/sC．線圈的長(zhǎng)度為1mD．0～t3時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J參考答案：A2.磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離L，并測(cè)出拉力F，如圖所示。由此可得磁感強(qiáng)度B為（

）A.(2/FA)2 B.(F/2A)2 C.(2A/F)1/2 D.(2F/A)1/2參考答案：D【詳解】由題意可知，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為條形磁鐵與鐵版P之間的磁場(chǎng)具有的能量等于拉力做的功，故①能量密度為磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量，故有：②由①②可解得：，故D正確。3.(多選題)一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑塊，若給一向下的初速度，則正好保持勻速下滑，斜面依然不動(dòng)。如圖所示，正確的是（

）A．在上加一豎直向下的力F1，則將保持勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)地?zé)o摩擦力的作用B．在上加一個(gè)沿斜面向下的力F2，則將做加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)地有水平向左的靜摩擦力的作用C．在上加一個(gè)水平向右的力F3，則將做減速運(yùn)動(dòng)，在停止前對(duì)地有向右的靜摩擦力的作用D．無(wú)論在上加什么方向的力，在停止前對(duì)地都無(wú)靜摩擦力的作用參考答案：AD4.如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T(mén)。矩形線圈通過(guò)滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動(dòng)，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。下列說(shuō)法正確的是

A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為B.P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小C.t=0時(shí)，電壓表示數(shù)為100VD.當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2︰1時(shí)，電阻上消耗的功率為50W參考答案：AD。交流電產(chǎn)生規(guī)律和變壓器問(wèn)題考查題。M1、M2。由圖可知，是從最大位置開(kāi)始，則有：可得：，它的表達(dá)可寫(xiě)為：依此可知A答案正確；當(dāng)P向上移動(dòng)時(shí)：原線圈匝數(shù)減少，由可知：輸出電壓增大，輸出電流增大，輸出功率增大，根據(jù)理想變壓器原理可知輸入功率增大，電流表示數(shù)增大，B錯(cuò)；電壓表的示數(shù)指的是有效值，即為100V，C錯(cuò)；當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2︰1時(shí)，輸出電壓為50V，則電阻R上消耗的功率為：。D正確；故本題選擇AD答案。本題是交流電的產(chǎn)生和變壓器結(jié)合考查題。首先要搞清線圈所在的位置，是否是中性面，從圖可知，是產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大位置，依此寫(xiě)出瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)變壓器的原理表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算（但要注意電壓表的示數(shù)是指交流電的有效值）就可得出正確答案。5.（填空）（2015?長(zhǎng)沙模擬）一列頻率為2.5Hz的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，在t2=0.7s時(shí)刻波形如圖中虛線所示．則該波沿x軸負(fù)向（填“正向”或“負(fù)向”）傳播．其傳播速度為10m/s．在t3=0.9s時(shí)位于0＜x＜4m區(qū)間的部分質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是1m＜x＜3m．參考答案：負(fù)向；10m/s；1m＜x＜3m波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象（3-4）解：該波的周期為：T==s=0.4s，t2﹣t1=0.7s=1T，由波形的平移法可知，該波沿x軸負(fù)向傳播．由圖知，波長(zhǎng)為λ=4m，波速為v==10m/s在t1=0時(shí)刻在x軸上坐標(biāo)區(qū)間為2m＜x＜4m的質(zhì)點(diǎn)正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t3=0.9s=2T時(shí)刻，波形向左平移λ=1m，則正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是：1m＜x＜3m．故答案為：負(fù)向；10m/s；1m＜x＜3m．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示。現(xiàn)將該元件接在電動(dòng)勢(shì)為8V，內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則通過(guò)該元件的電流為_(kāi)_________A。若將兩個(gè)這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個(gè)元件消耗的功率為_(kāi)_________W。參考答案：1.0；1.57.兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時(shí)刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

m的質(zhì)點(diǎn)；從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)1.5s，平衡位置為x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y=

cm。參考答案：

6

－20

8.如圖是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪，經(jīng)測(cè)定，磁帶全部繞到A輪上需要時(shí)間為t，從開(kāi)始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過(guò)程中，磁帶的運(yùn)動(dòng)速度

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時(shí)間

（填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：變大；大于．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣上的點(diǎn)線速度相等，A的角速度恒定，半徑增大，線速度增大，當(dāng)兩輪半徑相等時(shí)，角速度相等．【解答】解：在A輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，半徑增大，角速度恒定，隨著磁帶的倒回，A的半徑變大，根據(jù)v=rω，知A線速度增大，若磁帶全部繞到A輪上需要的時(shí)間為t，由于A線速度越來(lái)越大，倒回前一半磁帶比倒回后一半磁帶所用時(shí)間要長(zhǎng)，即A、B兩輪的角速度相等所需要的時(shí)間大于．故答案為：變大；大于．9.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．10.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）參考答案：0.5

0.211.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為_(kāi)_________；周期為_(kāi)___________。參考答案：

12.如圖所示的邏輯電路由一個(gè)“________”門(mén)和一個(gè)“非”門(mén)組合而成；當(dāng)輸入端“A=1”、“B=0”時(shí)，輸出端“Z=______”。參考答案：

答案：或13.現(xiàn)有一多用電表，其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線問(wèn)刻度模糊，若用該歐姆擋的×100Ω擋，經(jīng)正確調(diào)零后，規(guī)范測(cè)量某一待測(cè)電阻R時(shí)，指針?biāo)傅奈恢门c“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，如圖乙所示，則該待測(cè)電阻R=500Ω．參考答案：：歐姆表調(diào)零時(shí)，Ig=，由圖示歐姆表可知，中央刻度值為：15×100Ω=1500Ω，指針在中央刻度線時(shí)：Ig=，歐姆表指針?biāo)傅奈恢门c“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，則電流：I=Ig=，解得：RX=500Ω．故答案為：500三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(8分)如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(19分)如圖所示.真空中有以（r,O）為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在軸上方，該區(qū)域的邊緣沒(méi)有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。從O點(diǎn)向紙面內(nèi)所有各個(gè)方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m。不計(jì)重力、阻力及質(zhì)子間的相互作用力，求：(1)質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小(2)所有質(zhì)子中到達(dá)y軸正半軸的最大縱坐標(biāo)值(3)速度方向與軸正方向斜向下成300角（如圖中所示）射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)y軸的坐標(biāo)位置參考答案：解析：⑴質(zhì)子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有…………（2分）可得：……………………（2分）

⑵速度方向沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)y軸正半軸的最大縱坐標(biāo)為y，質(zhì)子在磁場(chǎng)經(jīng)

圓弧后再經(jīng)歷勻速運(yùn)動(dòng)以速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)……………（1分）

沿電場(chǎng)方向

……………………（1分）

………………………（1分）

得

………………（1分）

垂直電場(chǎng)方向

……………………（2分）

得

……………………（2分）

⑶質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)120°角后從P點(diǎn)垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)，如圖所示，……………（1分）

P點(diǎn)距軸的距離為

……（1分）

因此可得質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為……………（2分）

在方向質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此有……（2分）

質(zhì)子到達(dá)軸的位置坐標(biāo)為……………（1分）17.如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，車(chē)長(zhǎng)L=15m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車(chē)，最后在車(chē)面上某處與小車(chē)保持相對(duì)靜止。物塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,取g=10m/s2，求（1）物塊與小車(chē)保持相對(duì)靜止時(shí)的速度大?。唬?）物塊在車(chē)面上滑行的時(shí)間t;（3）要使物塊不從小車(chē)右端滑出，物塊滑上小車(chē)左端的速度不超過(guò)多少。參考答案：⑴依據(jù)動(dòng)量守恒

解得⑵滑動(dòng)摩擦力大小對(duì)小車(chē)依據(jù)動(dòng)量定理

解得⑶依據(jù)動(dòng)量守恒

依據(jù)能量關(guān)系

解得

則18.某天，