2022年安徽省淮北市赵集中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年安徽省淮北市赵集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，两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，A、B两物块均保持静止。则A．绳子的拉力不为零B．地面受的压力大于的物块B的重力C．物块B与地面间不存在摩擦力D．物块B受到地面的摩擦力水平向左参考答案：AC2.近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿

竖直方向放置，自其中0点竖直向上抛出小球到小球落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得Tl、T2和H，可求得g等于

（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A3.如图所示，正方形abcd区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入磁场，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现让该粒子从O点沿纸面以与Od成30o角的方向，分别以大小不同的速率射入磁场，则关于该粒子在磁场中运动的时间t和离开正方形区域位置，下列分析正确的是()A.若，则它一定从dc边射出磁场B.若，则它一定从cb边射出磁场C.若，则它一定从ba边射出磁场D.若，则它一定从da边射出磁场参考答案：AB【分析】根据几何关系确定带电粒子在磁场中的运动轨迹并确定其圆心角，根据其从各边穿出时的角度及时间确定能否从各边穿出。【详解】由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T=2t0。A项：若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则粒子轨迹的圆心角为，速度的偏向角也为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场，故A正确；B项：若该带电粒子在磁场中经历的时间是则得到轨迹的圆心角为，由于，则它一定从bc边射出磁场，故B正确；C项：若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0=，，则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于60°+90°=150°=，故不一定从ab边射出磁场。故C错误；D项：当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为t=，在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，故若该带电粒子在磁场中经历的时间是，一定不是从ad边射出磁场。故D错误。故应选：AB。【点睛】本题是带电粒子在磁场中圆周运动类型，抓住粒子的周期一定，根据速度的偏向角等于轨迹的圆心角，由圆心角确定粒子在磁场中的运动时间。4.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd．当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是（）A．一起向左运动 B．一起向右运动C．相向运动，相互靠近 D．相背运动，相互远离参考答案：D【考点】法拉第电磁感应定律；安培力；楞次定律．【分析】根据右手螺旋定则判断直线电流周围的磁场，根据楞次定律判断出回路中的感应电流，再结合左手定则判断ab、cd所受的安培力方向，确定导体棒的运动情况．【解答】解：根据右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据左手定则知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离．故D正确，A、B、C错误．故选：D．5.两束不同频率的单色光a、b以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列说法中正确的是

A．光束b的频率比光束a的频率低B．光束a在水中的传播速度比光束b在水中的传播速度小C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大参考答案：C解析：光束b的偏折角大，水对光束b的折射率，光束b的频率大，波长小，速度小，临界角小。答案C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A，另一端系一质量为mB=1kg的小球B．半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地0.225m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为4m/s．参考答案：：解：当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等，（B速度只沿绳），由几何知识得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时，A物的速度为零，即vA=0，对系统，由动能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入数据解得：vB=4m/s故答案为：0.225m，47.（12分）一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示，传播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A点出现第三次波峰。试求：

（1）该简谐波的周期；

（2）该简谐波传播到B点所需的时间；

（3）B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。参考答案：（1）由题意知，A点经过2.5个周期后第三次出现波峰，2.5T=0.6，T=0.24s（4分）

（2）由图知m（1分）波速m/s（1分）波传播到B点的时间他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）

（3）方法一：B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间，t=2.7/5=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m方法二：波传播到B点时B点起振方向向下，从开始振动到到第一次到达波峰需要时间T=0.18s则B点第一次到达波峰的时间t=0.36+0.18=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m8.（2）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出，，，，，，。（a）请通过计算，在下表空格内填入合适的数据（计算结果保留三位有效数字）：（2分）计数点123456各计数点的速度0.500.700.901.10

1.51（b）根据表中数据，在所给的坐标系中作出图象（以0计数点作为计时起点）；由图象可得，小车运动的加速度大小为_______（2分+2分）参考答案：9.（6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。

速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）4591423751538

90

105217596参考答案：答案：18

55

53（以列为序）10.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的s-t图象，比较前5s内三个物体的平均速度大小为____________；比较前10s内三个物体的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）参考答案：>

>

=

=11.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：见解析12.如图所示是使用交流电频率为50Hz的打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，相邻两个计数点之间有4个点未画出，测出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,则打下A点时,物体的速度vA=

cm/s。参考答案：6m/s

13.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是

(

)

A．M带负电，N带正电

B．M的速率小于N的速率

C．洛仑兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间参考答案：A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）根据牛顿第二定律实验做出的ａ-Ｆ图线应该如图中图线1所示，有同学根据实验做出图线（如图中的图线2所示），其实验过程中不符合实验要求的原因是________，有同学根据实验做出的图线（如图中的图线3所示），其实验过程中不符合实验要求的原因是______。

参考答案：平衡摩擦力过度；实验中未满足ｍ＜＜Ｍ的条件和平衡摩擦力不够15.图甲为对某一热敏电阻测量得到的I-U关系曲线图。已知电源电动势恒为6V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表V的内阻约为10kΩ，电流表A的内阻约为0.1Ω，热敏电阻的符号为，开关一个，导线若干。（1）请在方框内画出热敏电阻的伏安特性曲线的实验电路原理图（用题目给出仪器的符号表示）。（2）若由题中给出的电源、热敏电阻、电流表，再用一定值电阻R0组成如图乙所示电路，电流表读数为20mA，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻电阻两端的电压为_______V，R0值为_______Ω.（3）如图乙中，热敏电阻的功率是__________W；若再将一个同样的定值电阻R0与热敏电阻串联接入电路，则热敏电阻的功率为_________W（保留两位有效数字）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10﹣3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度；（2）证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．参考答案：解：（1）偏转电压由0到200V的变化中，粒子流可能都能射出电场，也可能只有部分粒子能射出电场．设偏转的电压为U0时，粒子刚好能经过极板的右边缘射出．粒子的加速度：粒子在偏转电场中的时间：联立以上三式解得：得U1=100V．知偏转电压为100V时，粒子恰好能射出电场，且速度最大．根据动能定理得，代入数据解得：m/s．方向：斜向右上方或斜向右下方，与初速度方向成45°夹角．（2）设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ．粒子射出电场时速度大小为：又有洛伦兹力提供向心力：qvB=m解得．因此粒子射进磁场点与射出磁场点间距离为：s=2Rsinθ=m．由此可看出，距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关，s为定值．（3）由（1）中结论可知，若粒子射出磁场的竖直分速度越大，则θ越小，故θ最小值为θm=45°，此情景下圆弧对应的圆心角为270°，入射粒子在磁场中运行最长时间为：s当粒子从上板边缘飞出电场在进入磁场时，在磁场中运动的时间最短：s．答：（1）带电粒子射出电场时的最大速度为1.41×105m/s．（2）证明略，距离为0.4m；（3）粒子在磁场中运动的最长时间为3π×10﹣6s和最短时间为π×10﹣6s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）当粒子从极板的右边缘射出时，粒子的速度最大，根据粒子在匀强电场中的偏转，通过偏转位移求出偏转的电压，再通过动能定理求出粒子射出电场时的最大速度．（2）设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ，根据类平抛运动求出射出电场时的速度与初速度的关系，再根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，求出半径的表达式，从而求出入射点与出射点的距离表达式，看是否与夹角θ有关．（3）当带电粒子在磁场中运动的圆心角最大，运动的时间最长，圆心角最小，时间最短．类平抛运动竖直方向上的分速度越大，粒子射出电场速度方向与MN间夹角越小，圆心角越大，根据几何关系求出最大圆心角和最小圆心角，即可求出粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．17.如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，场强E＝N／C。现将一重力不计、比荷C／kg的正电荷从电场中的O点由静止释放，经过t0＝1×10－5s后，通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。（1）求电荷进入磁场时的速度v0；（2）求图乙中t＝2×10－5s时刻电荷与P点的距离；（3）如果在P点右方d＝105cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间（保留三