2022年浙江省湖州市包西中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年浙江省湖州市包西中学高三物理上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.（单选）如图，两根相互平行的长直导线通有大小相等、方向相同的电流，导线与纸面的交点分别为A、B。a、o、c在A、B的连线上，o为AB的中点，b、d位于AB的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。下列说法正确的是

A．o点处的磁感应强度为零

B．a、c两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

C．b、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D．a、d两点处磁场方向相同参考答案：A2.有以下说法：其中正确的是A．简谐运动是质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定的运动B．一列波的波长与障碍物的尺寸相比越大衍射现象就越明显C．变化的磁场一定产生变化的电场D．X射线是电子流参考答案：B3.如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体．电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法中正确的是()．A．电梯地板对物体的支持力所做的功等于B．电梯地板对物体的支持力所做的功大于C．钢索的拉力所做的功等于＋MgHD．钢索的拉力所做的功大于＋MgH参考答案：BD4.在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R>r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道固定在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（

）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大 C．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

D．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点参考答案：C5.两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（

）A.

a点电势比b点高B.

a、b两点场强方向相同，b点场强比a点大C.

b点电势比c点高，场强方向相同D.

一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在某一力学实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a=

；打下C点时的速度vc

。(写出表达式)参考答案：（2分）

7.氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09MeV；氚核的比结合能是2.78MeV；氦核的比结合能是7.03MeV.则氢核聚变的方程是________；一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.参考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚变释放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV8.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小车质量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小车质量倒数4．003．453．032．502．001．411．000．60

请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________．参考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）图略（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小9.如图所示，注射器连接着装有一定水的容器．初始时注射器内气体体积V1，玻璃管内外液面等高．将注射器内气体全部压入容器中后，有体积V2的水被排出流入量筒中，此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分．拉动活塞，使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，最后注射器内气体体积V3，从管内回流的水体积为V4．整个过程温度不变，则V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：气体在等温变化过程中，气体压强与体积成反比，压强变大体积变小，压强变小体积变大；根据题意分析，找出各体积间的关系．解答：解：把注射器内的气体压入容器时，气体压强变大，总体积变小，流出水的体积小于注射器内气体的体积，V1＞V2，拉动活塞，使管内的水回流到容器内时，容器（包括注射器）内气体压强变小，体积变大，注射器内气体体积大于回流的水的体积，V3＞V4，管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，压强不变，气体总体积不变，则V1=V2+V3，故答案为：＞=点评：在整个过程中气体温度不变，气体发生的是等温变化；应用玻意耳定律根据题意即可正确解题．10.某星球密度与地球相同，其半径是地球半径的2倍，则其表面重力加速度为地球表面重力加速度的

倍；若在该星球表面上发射一颗卫星，所需的最小速度是地球第一宇宙速度的

倍。参考答案：2，211.在"研究匀变速直线运动"的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=L2，则物体的加速度为___

_____．参考答案：12.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．（3）由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

．g=10m／s2）参考答案：13.如图所示，一根绝缘杆沿竖直方向放置，杆上有一个带负电的圆环，它的质量为m、电量为q，与杆间的动摩擦因数为μ．所在的空间存在着方向都是水平向右的匀强电场与匀强磁场，电场强度大小为E、磁感应强度大小为B．现将圆环从静止开始释放，环将沿杆下落，则圆环运动过程中的最大加速度为为__________，最大速度为__________。

参考答案：

答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m、电荷量q（q＞0）的小物块在与金属板A相距l处静止．若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为﹣q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间．则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后停在何位置？（3）若小物块与A板碰后向右运动过程中，电量由﹣q随离A板距离均匀减小，且恰好回到出发位置，则静止时小物体的所带电荷量的大小为多少？参考答案：考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理．专题： 电场力与电势的性质专题．分析： 该题的研究情景是电场，能够对小物体进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式求解问题．要注意小物块与A板碰撞时物理量的改变对问题研究的影响．最后利用动能定理即可求的电荷量解答： 解：（1）加电压后，B极板电势高于A板，小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为

小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为

F合=qE﹣μmg故小物块运动的加速度为

设小物块与A板相碰时的速度为v1，由

l解得

（2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为加速度大小为

设小物块碰后停止时距离为x，注意到末速度为零，有则

（3）设返回时的平均电量为q′，对全过程由动能定律得：qEl﹣2mgμl+q′El=0

q′=联立以上两式：qt=答：（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是（2）小物块碰撞后停在2l（3）若小物块与A板碰后向右运动过程中，电量由﹣q随离A板距离均匀减小，且恰好回到出发位置，则静止时小物体的所带电荷量的大小为点评： 本题考查电场中的动力学问题，受力分析、求合力、求加速度、运用运动学公式求解一些物理量．要注意研究问题的情景随运动过程的改变17.如图所示，ABC是半径R=m的光滑圆弧轨道，A点和圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ=37°，C端在圆弧轨道圆心O的正下方，现在某一位置水平抛出一个质量m=2kg的小滑块（可视为质点），并恰好从轨道的上端A点以速度vA=4m/s沿圆弧切线进入轨道，从轨道末端C点滑上了与它等高的足够长的木板，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，水平面光滑且右边有竖直的挡板P，挡板P与C间的距离足够远，设长木板与挡板P碰撞无机械能损失，长木板的质量M=1kg．（g取10m/s2），试求：（1）小物块的抛出点到O的竖直距离．（2）小物块经过圆弧轨道上A点的正下方B点时对轨道的压力的大小．（3）从小物块滑上长木板到长木板第三次与挡板P碰撞前小物块变速运动的时间和小物块距长木板左端的距离．参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由平抛运动规律可得出抛出点距O点的距离；（2）由机械能守恒定律可求得小球到达C点的速度，再由向心力公式可求得压力；（3）物体在木板上运动，由牛顿第二定律求得加速度，再分析两物体的运动过程，由运动学公式可分析小物体变速运动的时间及小物体距长木板左端的距离．解答：解：（1）由平抛运动规律可知，小球达到A点时的竖直分速度vy=vsin37°=4×0.6=2.4m/s；则由vy2=2gH可得：抛出点到A点的距离：H==0.288m；故抛出点到O点距离：H′=0.288+=0.488m；（2）由AC过程由机械能守恒定律可得：mg（R+Rcos37°）=mvC2﹣mvA2由牛顿第二定律可知：FN﹣mg=m；解得：vc=5m/s；FN=220N；（3）由牛顿第二定律可知，物体的加速度a1=μg=0.5×10=5m/s2；木板的加速度a2===10m/s2；物体滑到木板上后，物体做减速运动，木板做加速运动，设经时间t达到相对速度，则有：vC﹣a1t=a2t解得：t1=s；因距离足够长，故碰前达共同速度，共同速度v2=a2t=10×=m/s；此时二者之间的相对位移△x1=﹣=m；碰后，二者速度反向，木板以m/s的速度向左运动，物体向右运动；设经时间t2木板静止，则有：t2===s；木板向左运动的位移x===m；此时物体的速度v3=v2﹣a1t2=﹣=m/s；此物块向右的位移x木2==m；物体向右增加的位移△x2==m；木板再向右加速，达到相同速度用时t3=s；此时没有相碰；