2021-2022年高三上学期期末考试物理

年高三学期末考试物理含答案说明：本试卷共页，共。考试时长分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。三题号

一

二

总分1314

1718分数一、本题共小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多选项是正确的部选对的得3分选不全的得，有选错或不答的得0分。把你认为正确的答案填在答题纸上。．在物理学中常用比值法定义物理量。下列说法中正确的是A用定义电场强度B．用定义磁感应强度C．定义电容器的电容D用=义导体的电阻．如图示，图中以点电荷为心的虚线同心圆是该点电荷电中球形等势面的横截面图。一个带正电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示M和N是轨迹上的两点。不计带电粒子受到的重力，由此可以判断

MA此粒子在M点加速度小于在点加速度B此粒子在M点电势能大于在点的电势能C．粒子在M点动能小于在的动能D．场M点电势低于点电势．如图示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和

Q图1B，使它们彼此接触，起初它们不带电，别贴在导体A下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象描

+

+

B述中正确的是A把带正电荷的物体近导体稳定后，A、B下的金属箔都会张开

金属箔图B把带正电荷的物体移导体稳定后，只有A下部的金属箔张开C带电荷的物体移导A后把向移动稍许使其与分定A、B下的金属箔都还是张开的D带电荷的物体移导体A把B向移动稍许使其与分定后A、B下的金属箔都闭合．如图3所电中，灯泡AB的格相同，电感线圈L的

AB

L

图3

0001211000012110自感系数足够大且电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是AS闭后的瞬间，、同时亮，然后A变最后熄灭B．S闭后的瞬间B先，A逐变亮，最后、一亮C．断后的瞬间，立熄灭B逐渐变暗最后熄D．S断后的瞬间，B立熄灭A闪一下后熄灭．如图4所电路，电源电动势为E，阻为r当开关S合后，小型直流电动机M和示灯L都能正常工作。已知指示灯L的阻为，定电流为I电动机M的线圈电阻为，下列说法中确的是A电动机的额定电压为B电动机的输出功率为IE-I2RC．源的输出功率为I2rD．整个电路的热功率为I2+r）

rSLM图4．图通过变压器降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用表，开关S闭后，相当于接入电路中工作的用电器增加。如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关闭后，以下说法正确的是A电表V示不变，V示减小B电表A、A示均增大C．线圈输入功率减小

～

A

V

V

A

R

RD．阻两的电压减小

图

R

．在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中线圈中感应电流方向如图所示的方向为正。当磁场的磁感应强度随间t的化规律如图6乙所示时，图6丙能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是i0234t甲

乙i

i

i

i0

1

23t/s

0

1t134t/s

0

123t/sA

B

丙

D图6．在图示的空间直角坐标系所在的区域内，同时存在匀强电O图7

0p12120p1212场E匀强磁场。知从坐标原点沿轴方向射入的质子，穿过此区域时未发生偏转，则可以判断此区域中和B的向可能是A和都轴的负方向B．和B都x轴的正方向C．沿y轴方向，B沿z轴方向D．E沿轴正方向沿y轴方向．如图所，固定在水面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值为的电阻，空间存在在方向竖直、磁感应强度的强磁场。质量为m电阻为r的体棒与定弹簧相连，放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度。给导体棒水平向右的初速度v，体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触体棒的电阻r与值电阻的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是

aA导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左

RB导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压U=

0C．体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能E=D．金属棒最终会停在初始位置在金属棒整个运动过程中，电阻上产生的焦耳热

b图9示为某种质谱仪的工作原理示意图谱由以下部分构成子源PQ间加速电场；电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M。由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入

静电分析器些子能沿中心通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点。粒子从粒MO

Q子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力。下列说法中正确的是A从小孔进入磁场的粒子速度大小一定相等B从小孔进入磁场的粒子动能一定相等C．到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D．到片上位置距离O越远的粒子，比荷越大二、本题共题，共15分。

RS图9．（分在描小灯泡的伏安特性曲的实验中，所用灯泡标有“3.8V0.3A”字样，并提供有以下器材：A电压表V（0~5V，内阻约5k）B．电流表A（0~50mA内阻约2）C．流表A（0~500mA内阻约）D．动变阻器R（～）E．滑动变阻器R（0～ΩF．直流电源（电动势4.5V内阻不计）G开关及线若干0.40.3

I/A

电流传感器0.2U0.1

0g0121210g012121（1为了提高测量的准确度和调节方便：①实验中应选用电流表，动变阻器。（填写器材代号）。②在图10甲线框内画出验电路图。（2正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图10乙示另一实验中将此小灯泡接入如图丙示的电路中电路中的电源电压（≤）恒定，在t=t时刻闭合开关，由电流传感器记录的电中电流随时间变化的图象i-t）能是图中的图选填“A、B”“”）。i

i

i

rSR

Gt

A

t

0

t

B

t

0

t

t

A图11

图7分在定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用：A动E约1.5V阻r约1.0ΩB电表G满偏电流，内阻R）C．流表A（程～，内阻约0.5）D．动阻器R（～Ω，）E．定值电阻R（值990）F．开关和导线若干两组同学分别采用了不同实验方案进行实验：（1一组同学设计的实验电路如图所，

I/mA并利用以上器材正确连接好电路，进行了实验测量。根据他们的实验设计，完成下列问题：闭合开移动滑动变阻器的滑动端P至一位置，记录电流

00.50.7IA图13表G的示数I和流表A的数I多次改变滑动端P的置，得到多组数据。在图13所的坐标纸上建立I、I坐系，并已标出了与测量数据对应的5个标点有一组数据如图4的电表所示依所标各点标在图中描绘II图。利用所画图线求得电源的电动势=V电源的内电阻r=果要求保留两位小数)（2另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势R

图15

12k12k和内阻。实验原理如图示。当变阻器为某一阻值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压再卸去变阻器一个接线柱导线多用电表串联在电路中直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻，重复上述操作获得多组、I数据，并计算得出实验结果。这实方案在量原理上的主要缺点是。三、本题包括题，共55分。解答应写出必要的文字说明、方式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。．（）如图所示，长为l的缘细线一端悬于O点另一端系一质量为m电荷量为q的球将此装置放在水平向右

O

的匀强电场中，小球静止在点此时细线与竖直方向成37

l力加速度为，sin37，cos37。（1判断小球的带电性质；

（2求该匀强电场的电场强度E的小；（3若将小球向左拉起至与点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。

图16．（分）如所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U发射出的电子被加速金板上的小孔出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l，距d=2cm，两极板间加以电压U=200V偏转电场。从小孔S射的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量=1.6C，子的质量m×kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影，不计电子受到的重力。求：（1电子射入偏转电场时的动能；（2射出偏转电场时在竖直方向上的侧

金属板

+U移量y；

S

d（3在偏转电场运动的过程中电场力对

金属丝它所做的功。

U

l

-图17．（分）图18为个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为，共有n匝，线圈总电阻为r可绕与磁场方向垂直的固定对称轴圈于磁感应强度为B的强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K电刷L保与外电路电阻R的接。在

m0k12m0k12外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕OO匀转动计转动轴及滑环与电刷的摩擦）（1推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式ESω；（2求线圈匀速转动过程中电流表的示数；（3求线圈速度转动N过程中发电机线圈电阻r生的焦耳热。b

O

aK

dO

K

L

L

R

A图．10分）如图所示，在水平向、电场强度为的强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m带有电荷量的圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为。（1由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力；（2若在匀强电场的间内再加上磁感强度为B方垂直纸面向的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑。求：

①圆环刚开始运动时加速度的大小；②圆环下滑过程中的最大动能E。

图19．（10分回旋加速器是用加速带电粒子的装置，图为回旋加速器的示意图。D是两个中空的铝制半圆形金属扁盒两D形正中间开

D1

D2高频电源图20

12k212k2有一条狭缝，两个D形接在高频交流电源上。在盒心A处粒源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动过半个圆周后再次到达两盒间的狭缝控制交流电源电压的周期保证带电子经过狭缝时再次被加速此粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大到达D形的边缘切方向以最大速度被导出知带电粒子的电荷量为量，加速时狭缝间电压大小恒为，磁场的磁感应强度为B，形的半径为，缝之间的距离为。设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：（1带电粒子能被加速的最大动能；（2带电粒子在D盒第n个半圆的半径；（3若带电粒子束从回加速器输出时形成的等效电流为I求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率。（分）如图所示，两根金属平行导轨和PQ在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小B，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m电阻均为R的属棒a和b垂

直导轨放置在其上金属棒于磁场Ⅱ的右边界处现金属棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。（1若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均m，将金属棒从距水平面高度h处静止释放。求：金棒a刚进入磁场Ⅰ时，通过金属b的流小；若属棒a在场Ⅰ内运动过程中属棒b能导轨上保持静止通过计算分析金属棒a释时的高度h应满足的条件；（2水平段导轨是光滑的金棒从高度由静止释放使进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大金棒磁场Ⅰ内运动过程中属b中可能产生焦耳热最大值。M

2B

a

Ⅰ

Ⅱ

b

D

Q图21

2121kk12121kk1物

理

xx.1一、本题共小题，每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是符合题意的有的小题多个选项是符合题意的全选对的得分选全的得2分，有选或不答的得0分。题号答案

1

2

3

4

5CD

6

7B

8BC

9

10C二、本题共2小题，共15分。11分）（）C（2分（分②见答图12分（）（分12分）（）答图2（分1.48±0.01（分0.59±0.02（分

A

E

VR1S答图1（）路端电和电流分两次测量。（2分（说明：表达出测量的电流、电压不是同一个状态即可得分）三、本题包括小，共55分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算骤只写出最后答

1.501.451.401.35

/案的不能得分有数值计算的题案中必须明确写1.30出数值和单位。13.（）解：（1小球在A点静止，其受力情况如答图3所示。小球带负电。（2分（2根据共点力平衡条件有解得E=（分）（）小到最低点时的速度为v，球从

1.251.201.151.1000.10.20.30.40.50.60.7答图

/水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有：–qEl=2（分解得：==

（分

T14分）解：（）子在加电场中，根据动能定理eU=E解得E=4.0×

（分

F

合

答图

（）电子在转电场中运动的时间为t电子在水平方向做匀速运动，由l=t，解得t=电子在竖直方向受电场力F=e电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a

121121m121m2kkm2n121121m121m2kkm2n依据牛顿第二定律ma，解得=电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y

（分）（分）解得y=0.36cm

（分（）子射出转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差U（分电场力所做的功W解得=5.76×15分）解：

（分（分（）线ab边的边长，bc边边长l。线平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势最大。（分设此时边线速度为v则单匝线圈时边生的感应电动势为cd边生的感应电势为EBlvn匝圈产生的总应电动势为E=n(E+E)=2由于

（分）有E

l

nBll2

（分）（）圈的应电动势有效值为：（分）电路中电流的有效值I==即电流表的示数为

（分）（）圈转动周期T，线圈转动N周时间tNTN（分依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热=I解得Q16分解：（）水平方圆环受到的弹力N=qE则摩擦力=μN=μqE

（分（分）（分（）圆环刚始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小=μqE在竖直方向，由牛顿第二定律（分）解得（2分②当重力与滑动摩擦力平衡时，环速度最大，动能最大。即（分最大速度2分最大动能17分）解：

（分）（）电粒子D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出此时带电粒子具有最大动能，离子从盒缘离开时的速度为v。依据牛顿第二定律所以带电粒子能被加速的最大动能（分）（带粒子在D盒中第n个圆是