2022年黑龍江省綏化市新勝中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年黑龍江省綏化市新勝中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.演示位移傳感器的工作原理如圖7甲所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬桿P，通過理想電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體的位移x。設(shè)電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的長度為L，物體M以O(shè)為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)（取向右為正方向），振幅為L/2，物體經(jīng)過O時(shí)P恰好位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，圖7乙是電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t的變化圖象。關(guān)于t1時(shí)刻物體M的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是A.物體M具有正方向的最大速度B.物體M的速度為負(fù)方向且正在減小C.物體M的加速度為零D.物體M的加速度為負(fù)方向且正在增大參考答案：AC2.如圖所示是正點(diǎn)電荷周圍的一條電場線，電場線上A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB。下列判斷中正確的是A．EA>EB,φA>φB

B．EA<EB,φA<φBC．EA>EB,φA<φB

D．EA=EB,φA=φB參考答案：A3.甲、乙兩物體從同一點(diǎn)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖1

所示，下列判斷正確的是

A．在ta時(shí)刻兩物體速度大小相等，方向相反B．在ta時(shí)刻兩物體加速度大小相等，方向相反C．在ta時(shí)刻之前，乙物體在甲物體前，并且兩物體間距離越來越大D．在ta時(shí)刻之后，甲物體在乙物體前，并且兩物體間距離越來越大參考答案：BC4.（多選）如圖所示，小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方有一固定的釘子C，把小球拉到水平位置后無初速釋放，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)有一定大小的速度，與釘子C相碰的前后瞬間（）A．小球的線速度變大B．小球的向心加速度不變C．小球的向心加速度突然增大D．繩中張力突然增大參考答案：考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律．專題：壓軸題；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：由機(jī)械能守恒可知小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，小球碰到釘子后仍做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的關(guān)系；由圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知其線速度、角速度及向心加速度的大小關(guān)系．解答：解：A、小球擺下后由機(jī)械能守恒可知，mgh=mv2，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度相同，故小球的線速度不變，故A錯(cuò)誤；BC、小球的向心加速度a=，R＜L，故小球的向心加速度增大，故B錯(cuò)誤，C正確；D、設(shè)釘子到球的距離為R，則F﹣mg=m故繩子的拉力F=mg+m因R小于L，故有釘子時(shí)，繩子上的拉力變大，故D正確；故選CD．點(diǎn)評：本題中要注意細(xì)繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化，再由向心力公式分析繩子上的拉力變化．5.（單選）兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢最高，則（D

）

A．N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零

B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C．NC間場強(qiáng)方向向x軸正方向

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時(shí)小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

7.如圖所示，連通器的三支管水銀面處于同一高度，A、B管上端封閉，C管上端開口，今在C管中加入一定量的水銀，且保持溫度不變，則穩(wěn)定后A管內(nèi)的水銀柱高度____（選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)水銀柱高度，A管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量____

（選填“大于”、“等于”或“小于”）B管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量。參考答案：8.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.01059.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，10.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。11.若一定質(zhì)量的理想氣體對外做了3000J的功，其內(nèi)能增加了500J，表明該過程中，氣體應(yīng)________(填“吸收”或“放出”)熱量________J.

參考答案：12.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請?jiān)趫D中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對圓盤下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對圓盤上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。13.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個(gè)小球。A球動(dòng)量為10kg·m/s，B球動(dòng)量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動(dòng)量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在波的傳播方向上，有相距1.05m的兩質(zhì)點(diǎn)a、b，當(dāng)a達(dá)正的最大位移時(shí)，b恰好在平衡位置．已知a、b間的距離小于一個(gè)波長，波的頻率為200Hz，求波傳播的速度．參考答案：考點(diǎn)：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．專題：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．分析：已知當(dāng)a達(dá)到最大位移時(shí)，b恰好在平衡位置，結(jié)合波形分析ab間距離與波長的關(guān)系，結(jié)合a、b間的距離小于一個(gè)波長，求出波長，再求解波速．解：解：由題意知，a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離與波長λ的關(guān)系有兩種可能：若a、b兩位置如圖

則λ=4l=4.2m波速v=λf=4.2×200m/s=840m/s若a、b兩位置如圖

則=λ所以λ==1.4m波速v=λf=1.4×200m/s=280m/s．答：波傳播的速度為840m/s或280m/s點(diǎn)評：根據(jù)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)，結(jié)合波形，得到波長的通項(xiàng)是常用的思路，考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力．17.如圖甲所示，兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓，兩板間的電場可看作勻強(qiáng)電場，且兩板外無電場，板長L=0.8m，板間距離d=0.6m．在金屬板右側(cè)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0×10﹣2T，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為l1=0.12m，磁場足夠長．MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏，熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08m，MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO′垂直．現(xiàn)有帶正電的粒子流由金屬板左側(cè)沿中線OO′連續(xù)射入電場中．已知每個(gè)粒子的速度v0=4.0×105m/s，比荷=1.0×108C/kg，重力忽略不計(jì)，每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間極短，電場可視為恒定不變．（1）求t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O′點(diǎn)的距離；（2）若粒子恰好能從金屬板邊緣離開，求此時(shí)兩極板上的電壓；（3）試求能離開電場的粒子的最大速度，并通過計(jì)算判斷該粒子能否打在右側(cè)的熒光屏上？如果能打在熒光屏上，試求打在何處．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后求出粒子的偏移量；（2）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與動(dòng)能定理可以求出電勢差；（3）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與牛頓第二定律分析答題．解答：解：（1）t=0時(shí)進(jìn)入電場的粒子勻速通過電場，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv0B=m，代入數(shù)據(jù)解得：R1=0.2m，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由幾何知識可得：sinθ===0.6，粒子在磁場中偏移的距離：y1=R1﹣R1cosθ，代入數(shù)據(jù)解得：y1=0.04m，粒子出磁場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，y2=l2tan，代入數(shù)據(jù)解得：y2=0.06m，粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O′的距離為：y=y1+y2=0.10m；（2）設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，d=at2，q=ma，L=v0t，解得：U1=900V，（3）由動(dòng)能定理得：q=mv12﹣mv02，代入數(shù)據(jù)解得：v1=5×105m/s，粒子在電場中的偏向角α，cosα===0.8，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv1B=m，代入數(shù)據(jù)解得：R2=0.25m，R2﹣R2sinα=0.25﹣0.25×=0.1m＜l1=0.12m，該粒子不能從磁場偏出打在熒光屏上；答：（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子打到熒光屏上時(shí)偏離O′點(diǎn)的距離為0.10m；（2）若粒子恰好能從金屬板邊緣離開，此時(shí)兩極板上的電壓為900V；（3）能離開電場的粒子的最大速度為5×105m/s，該粒子不能打在右側(cè)的熒光屏上．點(diǎn)評：本題考查了粒子在電場與磁場中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)能定理、類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律即可正確解題．18.如圖，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，兩板間有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場．A板上有一小孔（忽略它對兩板間電場分布的影響），C、D為水平光滑絕緣軌道．軌道C端有一固定擋板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣薄板Q．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的小球，在電場力作用下由靜止開始從兩板間的中點(diǎn)P向左運(yùn)動(dòng)，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷一段時(shí)間把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，它的電荷量變成剛與Q接觸時(shí)電荷量的k倍（k＜1）．不計(jì)機(jī)械能損失．（1）求彈簧第一次被壓縮到最左邊時(shí)的彈性勢能；（2）設(shè)小球第n次離開Q向右運(yùn)動(dòng)（最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板），速度由v減為零所需時(shí)間為tn