江苏省镇江市丹阳鹤溪中学2022年高三物理期末试题含解析

江苏省镇江市丹阳鹤溪中学2022年高三物理期末试题含解析一、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1.一个用于加速质子的回旋加速度，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒地面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连。下列说法正确的是（）Ａ．质子被加速后的最大速度随Ｂ、R的增大而增大B.

若加速电压提高到4倍，其他条件不变，则粒子获得的最大速度就提高2倍C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.质子每次经过D形盒间隙时都能得到加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小参考答案：A2.（单选）甲、乙两个物体沿同一直线同时做直线运动，其v﹣t图象如图所示，则（）A．2s时甲和乙一定相遇B．2s时甲的速度方向开始反向C．2～6s内甲和乙均做匀变速直线运动D．4s时乙处于静止状态参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：由v﹣t图象的性质可知两物体的运动方向、加速度，由图象与时间轴围成的面积可知两物体通过的位移关系．解答：解：A、由图可知，0﹣2s内，甲乙图象与坐标轴围成的面积相等，即位移相等，但不知道初始位置，所以甲乙不一定相遇，故A错误；B、甲物体的速度一直沿正方向，方向没有改变，故B错误；C、2～6s内，甲乙加速度相同，所以甲和乙做匀变速直线运动，故C正确；D、t=4s时，乙的速度为零，但加速度不为零，受力不平衡，不是静止状态，故D错误；故选：C．点评：对于速度时间图象要明确以下几点：（1）每一点的坐标表示该时刻物体的速度；（2）图象的斜率表示物体的加速度；（3）图象与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内通过的位移．3.“天宫一号于”2011年10月29日21时16分发射升空，标志中国向空间站时代迈出了坚实的一步。天宫一号的工作轨道为350km，它进入工作轨道运行周期约为91min,与“神八”对接时轨道高度为343km，万有引力常量G已知。下列说法正确的是：（

）A、“天宫一号”与”神八”飞船只能在赤道轨道上空运行B、利用”天宫一号”工作轨道运行数据可计算地球的质量C、“神舟8号”要在稍低的轨道上加速，才可能在轨道高度为343km与“天宫1号”相遇对接D、对接前的一瞬间，“神舟8号”和“天宫1号”运行周期可能不等参考答案：CD4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中不正确的是A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动；

B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动；

C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动；

D．丁图表示电梯可能做加速度减小的减速运动参考答案：B5.(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则()A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量7.（4分）如图所示的电路中，R1=10欧，R6=50欧，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，则A、B间总电阻的范围是

。参考答案：Ω<R<5Ω8.在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止，O点相对平衡位置的位移y=____________cm.参考答案：0.2

－2

9.某同学利用“插针法”，测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图所示，虚线为以入射点O为圆心做出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____，光在玻璃中的传播速度为_____m/s，(光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s.结果均保留两位有效数字)参考答案：(1).1.5

(2).2.0×10810.如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。现用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为____

J；此时小球b速度的大小为

m/s。（设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。结果保留小数点后两位。取g=10m/s2）参考答案：11.（4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。由上述数据可知：①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是

；②被测磁场的磁感应强度大小为

。参考答案：

12.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．13.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中：（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图a所示。请指出该装置中的错误或不妥之处：①_____________________________；②_________________________________________________。图a

（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。图b是某次实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据求出小车的加速度a=_____________（保留3位有效数字）图b

参考答案：

（1）①打点计时器的电源不能使用直流电源

（2分）②接通电源前小车不能离打点计时器太远（2分）（2）

（4分）

15.（6分）在研究某物体的运动规律时打下如图所示的一条纸带.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两记数点间还有四个点未画出.由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度=______m/s，物体运动的加速度=

m/s2.（结果保留两位有效数字）参考答案：答案：0.25，0.30四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，水平面上有一个多匝圆形线圈，通过导线与倾斜导轨上端相连，线圈内存在随时间均匀增大的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度B1随时间变化图像如图乙所示。倾斜平行光滑金属导轨MN、M’N’相距l，导轨平面与水平面夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中；一导体棒PQ垂直于导轨放置，且始终保持静止。

已知导轨相距l=0.2m，θ=37°；线圈匝数n=50，面积S=0.03m2，线圈总电阻R1=0.2Ω；磁感应强度B2=5.0T；PQ棒质量m=0.5kg，电阻R2=0.4Ω，其余电阻不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，则（1）求电路中的电流I；（2）判断圆形线圈中的磁场方向（需简单说明理由），并求出磁感应强度B1的变化率k（）。参考答案：解：（1）PQ棒受力作用静止与导轨平面上，受力如图所示，则有

（3分）可得电路中的电流

（2分）代入数据可得，

（1分）（2）由（1）可知，导体棒PQ受安培力FA平行导轨向上，则由左手定则可知，棒中电流方向由Q→P，即线圈中电流为逆时针方向，由楞次定律可判断出，圆形线圈中磁场方向竖直向下。（3分，若直接给出结论而无简述理由，给1分）

由闭合电路欧姆定律，有

（3分）由法拉第电磁感应定律，有

（3分）联立以上各式，可得

（2分）代入数据可得，磁感应强度的变化率17.如图所示，M、N为水平放置的平行金属板，板长和板间距均为2d。在金属板左侧板间中点处有电子源S，能水平发射初速为V0的电子，电子的质量为m，电荷量为e。金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等，方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域，两磁场的宽

度均为d。磁场边界与水平金属板垂直，左边界紧靠金属板右侧，距磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线，垂足为O。以O为原点，竖直向下为正方向，建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压，使电子沿SO方向射入板间后，恰好能够从金属板右侧边缘射出．进入磁场。(不考虑电子重力和阻力)(1)电子进人磁场时的速度v；(2)改变磁感应强度B的大小，使电子能打到荧光屏上，求①磁场的磁感应强度口大小的范围；②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。

参考答案：解：（1）电子在MN间只受电场力作用，从金属板的右侧下边沿射出，有--------------------（1分）---------------------（1分）----------------------（1分）----------------（1分）解得-----------------（1分）速度偏向角-----------（1分）

-------------------------（1分）（2）电子恰能（或恰不能）打在荧光屏上，有磁感应强度的临界值，此时电子在磁场中作圆周运动的半径为R--------------------（2分）又有--------------------（2分）由⑦⑧解得：--------（1分）磁感应强度越大，电子越不能穿出磁场，所以取磁感应强度时电子能打在荧光屏上（得不扣分）。--（1分）如图所示，电子在磁感应强度为时，打在荧光屏的最高处，由对称性可知，电子在磁场右侧的出射时速度方向与进入磁场的方向相同，即。

-------------------------（1分）出射点位置到SO连线的垂直距离---------------------（1分）电子移开磁场后做匀速直线运动，则电子打在荧光屏的位置坐标

--------------------（1分）解得-------------------（1分）当磁场的磁感应强度为零时，电子离开电场后做直线运动，打在荧光屏的最低点，其坐标为------------（1分）电