2022年山西省临汾市华杰学校高三物理上学期期末试题含解析

2022年山西省临汾市华杰学校高三物理上学期期末试题含解析一、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.图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)。一带电粒子(不计重力)射入此静电场中后，依abcde轨迹运动。已知电势，且粒子在ab段做减速运动。下列说法中正确的是A．粒子带正电B．粒子在bc段也做减速运动C．粒子在a点的速率等于在e点的速率D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功参考答案：ABC2.．一列振幅为4cm，频率为2.5Hz的绳波，在t＝0时刻的波形图如图所示，绳上的质点P位于最大位移，质点Q位于平衡位置，质点M振动方向沿y轴正向，则（）A．波沿x轴正向传播B．t＝0时，质点N的振动方向沿y轴正向C．t＝0.1s时，质点Q的加速度达到最大，方向沿y轴正向D．从t＝0.1s到t＝0.2s时间内，波传播的距离为0.1m参考答案：BCD3.下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是

(

)A．在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时B．帆船比赛中确定风帆的角度时C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时参考答案：D4.已知地球的质量为M，月球的质量为m，月球绕地球运行的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的引力加速度大小等于A.

B.

C.

D.r参考答案：BD5.（多选题）如图所示，在0≤x≤a，0≤y≤a的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内，速度大小不同，且满足≤v≤，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（）A．所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为B．所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于C．从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于D．从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为参考答案：AC【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】分析粒子运动轨迹随速度与y轴正方向的夹角的变化关系，求得从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间；再分析粒子能到达的距离o点最远处，求出该点对应的运动时间即为运动的最长时间．【解答】解：粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动运动，洛伦兹力作为向心力，所以有，，则有，；又因为，所以，2a≤R≤3a；粒子做圆周运动的周期；CD、当速度与y轴正方向的夹角θ为零时，有；R越大，对应的φ越小，所以，当R=3a时，φ最小，此时，，所以，，，故C正确，D错误；AB、θ从0增大，则粒子在磁场上边界的出射点右移，设磁场横向无右边界，则粒子在上边界最远能到达的位置为粒子做圆周运动与上边界相切的点，此时，粒子出射点的横坐标，所以，粒子一定能到达磁场边界的右上顶点且粒子做圆周运动的轨迹都是劣弧，该点对应粒子做圆周运动的弦最大值，所以，粒子出射点为磁场边界右上边界点时，粒子在磁场中转过角度最大，运动时间最长；对应于相同的弦长，半径越小，中心角越大，所以，当R=2a，且粒子出射点为磁场边界右上顶点时，粒子在磁场中运动经历的时间最长；此时，半径和弦长相等，所以，粒子转过的角度，运动经历的时间，故A正确，B错误；故选：AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为θ)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于

。参考答案：

答案：Fsinθ

7.现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线问刻度模糊，若用该欧姆挡的×100Ω挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图乙所示，则该待测电阻R=500Ω．参考答案：：欧姆表调零时，Ig=，由图示欧姆表可知，中央刻度值为：15×100Ω=1500Ω，指针在中央刻度线时：Ig=，欧姆表指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，则电流：I=Ig=，解得：RX=500Ω．故答案为：5008.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s，向心加速度大小为________m/s2（结果均保留2位小数）。参考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】9.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。参考答案：2mg，2m10.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A11.如图在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，图中上下两层水平轨道光滑。实验时把两小车前端细线所挂砝码盘和砝码的重力作为小车所受的拉力，通过控制装置使小车同时开始运动，然后同时停止。（1）安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线

；实验时，为了减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量

小车的质量。（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）（2）本实验通过比较小车的位移来比较小车的加速度的大小，能这样比较理由是

（填入正确选项的序号）①两小车运动时间相同，加速度与位移成反比②两小车运动时间相同，加速度与位移成正比③两小车运动位移相同，加速度与时间成正比④两小车运动位移相同，加速度与时间成反比参考答案：12.一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为V，克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则返回斜面底端时的动能为

；速度大小为

。参考答案：E、13.（1）完成核反应方程：Th→Pa+．（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有2g尚未衰变．参考答案：解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．故答案为：，2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．①甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．②乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．③丙同学测得的折射率与真实值相比________．参考答案：①偏小②不变③可能偏大、可能偏小、可能不变15.如图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，保持弹簧测力计A的拉伸方向不变，保持O点位置不动.（1）使弹簧测力计B按图示位置开始沿顺时针方向缓慢转过近90度，在这个过程中，A读数的变化是

，B读数变化是

。（2）使弹簧测力计B按图示位置开始沿逆时针方向缓慢转过近10度，在这个过程中，A读数的变化是

，B读数变化是

。(大小如何变化)参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量＋q。当板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转＝15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U2。求：U1/U2的比值。某同学是这样分析求解的：两种情况中，都有力矩平衡的关系。设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由变为，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了。你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答。参考答案：解：他的分析有错误（2分），因为当两块平行板旋转后，两板的间距变了，电场力应该为。

（2分）由力矩平衡关系，可得：

（1）

（3分）

（2）

（3分）解（1）、（2），即可求得：

17.如图，长度均为L=5m的三根细线OA、AB、BC一端均与质量为m=2kg的A球连接，另一端分别固定于O、B、C三点且B、C两点在同一水平线上，整个装置处于竖直平面内。小球静止时且细线OA恰无弹力.取g=10m/s2.求：（1）此时细线AB的弹力大