2021-2022学年湖北省黄石市孝感中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖北省黄石市孝感中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，在 xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外，磁感应强度为 B 的匀强磁场，在第四象限内存在方向沿y 方向、电场强度为 E 的匀强电场从 y 轴上坐标为（0，a）的 P 点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y 方向成30o150o角，且在 xOy 平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到 x 轴上，然后进入第四象限内的正交电磁场区已知带电粒子电量为+q，质量为 m，粒子重力不计（1）所有通过第一

2、象限磁场区的粒子中，求粒子经历的最短时间与最长时间的比值；（2）求粒子打到 x 轴上的范围；（3）从 x 轴上 x = a 点射入第四象限的粒子穿过正交电磁场后从 y 轴上 y =b 的 Q 点射出电磁场，求该粒子射出电磁场时的速度大小参考答案：2. （单选）传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（）A生物传感器B红外传感器C温度传感器D压力传感器参考答案：考点：传感器在生产、生活中的应用 分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量解答：解：空调机在室

3、内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器故C正确，ABD错误；故选：C3. 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（）A相对地面的运动轨迹为直线B相对地面做匀变速直线运动Ct时刻猴子对地速度的大小为v0+atDt时间内猴子对地的位移大小为参考答案：D【考点】运动的合成和分解【分析】A、猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，通过运动的合成，判断猴子相对于地面的

4、运动轨迹以及运动情况C、求出t时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的速度，即合速度D、分别求出猴子在t时间内水平方向和竖直方向上的位移，根据平行四边形定则，求出猴子的合位移【解答】解：A、猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线故A错误B、猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动故B错误C、t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度v

5、=故C错误D、在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移s=故D正确故选：D4. 据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 A“人造太阳”的核反应方程是B“人造太阳”的核反应方程是C“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是D“人造太阳”核能大小的计算公式是参考答案：答案：AC解析：释放的能量大小用爱因斯坦的质能方程计算。5. 下列关于物理学发展史的说法中正确的是 A伽利略通过大量实验，发现只要斜面的倾角一定，不同质量的小球从不同高度开始滚动，小球的加速度都是

6、相同的 B奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说 C楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律 D美国物理学家密立根经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量参考答案：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分） 验证一切物体相同的下落规律已成为物理学的经典实验之一，1971年，“阿波罗 15 号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重做了这个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后激动地说，如果没有 的发现，他就不可能到达他正踏着的那个地方。月球是目前人类到达的除地球外的惟一星体。月球上没有空气，是进行 实验的理想场所。参考答

7、案： 答案：伽利略；自由落体7. 在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_。将g用测得的物理量表示，可得g=_。参考答案：1)小球的直径d;g=8. 将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为N，乙的拉力大小应该为N

8、。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2 （2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2NKS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。9. 在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的 （选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内

9、部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图 。参考答案：（1）两端 (2) 甲10. 如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vc:vd= ，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td= 。参考答案： 答案：2:1 tc:td=1:2 11. 如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15 m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是 (选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

10、s时间加速度第一次达到最大。 参考答案：12. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定（1）实验过程中，电火花计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上调整定滑轮高度，使细线与长木板平行（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=（3）如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm则木块加速度大小a=1.12m/

11、s2（保留三位有效数字）参考答案：解：（1）电火花计时器应接在交流电源上调整定滑轮高度，使细线与长木板平行（2）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，运用牛顿第二定律得：对木块：FMg=Ma对砝码盘和砝码：mgF=ma由上式得：=（3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s根据运动学公式得：x=at2，a=1.12m/s2故答案为：（1）交流；细线与长木板平行（2）（3）1.1213. 如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重25102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=080 m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计

12、。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=088 m处已知活塞横截面积S=5010-3 m2，大气压强P0=10105 Pa。求： 活塞距气缸底的高度h2时气体的温度； 此过程中缸内气体对外界做的功 J，气体吸收的热量 增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. (多选题)（分）如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻

13、质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.（1）图中s应是B球初始位置到 的水平距离.（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有: .（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA= ,pA= ,pB= ,pB= .参考答案：（1）落点 （2）、L、H（3）mAmA 0 mBsks5u15. 现有如图a所示的实验器材（示意图），要完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。 （1）若用“伏安法”测定干电池的电动势和内阻，请在已用器材的基础上，再选用其它最少的器材，在实物连线图上完成

14、必需的导线连接。（2）若根据测得的实验数据，在U-I图像上描点如图b，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。E= V，r=_。（3）若所给的电压表已损坏，请选用图a中的器材测定干电池的电动势和内阻，在答题卷方框中画出实验电路图。参考答案：(1)如图(2)如图 E=1.53V(1.501.56) r=0.93(0.900.96)(3)如图(每空2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小

15、为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：（1）导体杆上升到h过程中通过杆的电量；（2）导体杆上升到h时所受拉力F的大小；（3）导体杆上升到h过程中拉力做的功。参考答案：（1）感应电量 ，根据闭合电路的欧姆定律，根据电磁感应定律，得，。（2）设ef上升到h时，速度为v1、拉力为F，根据运动学公式，得， 根据牛顿第二定律，得，根据闭合电路的欧姆定律，得，综上三式，得。（3）由功能关系，得，解得。17. 从地面上以初速度v0=10 m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2 kg的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1=2 m/s，且落地前球已经做匀速运动(g=10m/s2)求：（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；（2）球抛出瞬间的加速度大小；参考答案：（1）由动能定理得 、（ 4分）克服空气阻力做功代入数据得：W=-wf=9.6 J （1分） （2）空气阻力 f=kv （2