山西省太原市第二十四中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省太原市第二十四中学2022年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，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（

）参考答案：D本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，a对c的库仑力为排斥力，ac的电荷同号，b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’，Fbc=k’，tanθ=3/4，tanθ=Fbc/Fac，ab电荷量的比值k=，联立解得：k=64/27，选项D正确。点睛：此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。2.（单选）质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为（

）A．18m

B．54mC．72m

D．198m参考答案：B3.如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心，以为半径画出的三个圆，。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（

）A．

B．C．P、Q两电荷可能同号，也可能异号D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零参考答案：B4.（单选题）如图4－8所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，木板一直静止，那么木板受地面的摩擦力大小为

(

)A． B. C． D.参考答案：B5.下列说法中正确的是（）A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大参考答案：BCE【分析】热量是在热传递过程传递的内能．内能与物体的温度、体积等因素有关．温度是分子热运动的平均动能的标志．分子势能与分子间距离的关系与分子力的性质有关．【解答】解：A、热量是在热传递过程中吸收或放出内能的多少，只有在热传递过程中谈到热量，不能说物体含有热量，故A错误．B、内能与物体的温度、体积等因素有关．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，故B正确．C、温度是分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大．故C正确．D、相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，但内能不一定相等，故D错误．E、当分子力从斥力变到引力的过程中，随着分子间距离的增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故E正确．故选：BCE．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：

(l)根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；

②滑块的加速度a=___________（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将__________

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________。A．木板的长度LB．木板的质量C．滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝______(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：7.一定质量的理想气体，等压膨胀，压强恒为2×105帕，体积增大0.2升，内能增大了10焦耳，则该气体

（吸收、放出）

焦耳的热量。参考答案：

答案：吸收，50

8.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

9.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据纸带可判定小车做_______运动.根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s参考答案：（(1)匀加速

(2)3.90

2.6410.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。参考答案：5；D11.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O'连线延长线于C点。过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。参考答案：1.5012.（4分）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为

kg?m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为

N（g=10m/s2）。参考答案：2

1213.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要测量某电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻约为5kΩ； 定值电阻R1，阻值为30Ω； 定值电阻R2，阻值为3kΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值10Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干。①请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号。②写出电压表V1内阻RV的表达式________，式中各符号的物理意义是________________。③若测得V1内阻RV＝1.8kΩ,现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则需在V1两端______联一个电阻，电阻的阻值应为___________.参考答案：①图见解析；②，表示的电压，表示和串联的总电压；③串、①由于电压表接入电路后，由电流通过时其两端电压可以直接读出，因而利用串联分压的特点，选用标准电压表和定值电阻，反复测量通过滑动变阻器控制即可,测量电压表内阻的实验电路如图所示：②根据串联电路的特点有：，得：式中表示的电压，表示和串联的总电压；③由于的量程小于的量程，现要将改装一个与量程相同的电压表，则多余的电压要被分担，所以需要串联一个电阻；串联电阻阻值为，则有：，解得：。故答案为：①电路如上图所示；②，表示的电压，表示和串联的总电压；③串、。15.（1）某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图所示，直径d为

mm。（2）该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；直流电流表A1：量程0~3A，内阻约0.025Ω；直流电流表A2：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；直流电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值50Ω；电键、导线若干。①在可选择的器材中应选用的电流表是

。（填A1或A2）②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值

真实值。（填“大于”、“小于”、“等于”）③如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整。参考答案：（1）螺旋测微器的固定刻度读数4mm，可动刻度读数为0.01×48.7=0.487mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=4mm+0.487mm=4.487mm.（2）由于电源电动势约4.5V，待测电阻约5Ω，故应选量程为0~0.6A的电流表，待测电阻阻值较小，电流表应外接，故测量值偏小。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列货车以28.8km/h的速度在铁路上运行，由于调度事故，在后方700m处有一列快车以72km/h的速度行驶，快车司机发觉后立即合上制动器，但快车要滑行2000m才能停下，试通过计算判断两车是否会相撞。参考答案：V快＝72km/h=20m/sV货＝28.8km/h＝8m/s——————（1分）因快车要滑行2000m才能停下，由匀变速运动规律可得：0－V2快＝2as——————（1分）a=－V2快/2s=－0.1m/s2——————（1分）快车减速到与货车速度相同时需要tst=△V/a=120s————————（1分）这段时间内两车的位移分别为：S快＝（V2货－V2快）／2a＝1680m————（2分）S货＝V货t=960m-----------------------（2）因为S货＋△S＜S快----------------（1分）所以两车将会发生碰撞．--------------（1分）17.（9分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30o，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。求：⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1；⑵偏转电场中两金属板间的电压U2；⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

参考答案：

解析：⑴带电微粒经加速电场加速后速度为v，根据动能定理

=1.0×104m/s

⑵带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动

水平方向：

带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2

竖直方向：

由几何关系

得U2=100V

⑶带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒轨道半径为R，由几何关系知

设微粒进入磁场时的速度为v/

由牛顿运动定律及运动学规律

得，

B=0.1T

若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。18.如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN成60°角，最终粒子从边界MN离开磁场