山西省长治市天脊中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省长治市天脊中学2022年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.如图所示,真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿x轴正方向运动,所有粒子为同种粒子,速度大小相等,在第一象限内有一方向垂直xOy平面的有界匀强磁场区(图中未画出),所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于x轴上的a点.下列说法中正确的是(

)A.磁场方向一定是垂直xOy平面向里B.所有粒子通过磁场区的时间相同C.所有粒子在磁场区运动的半径相等D.磁场区边界可能是圆,也可能是其他曲线参考答案：2.对于一个竖直上抛的物体，下列说法中正确的是：A.物体上升的高度增加一倍，则物体动量的变化也增加一倍；B.物体上升的时间增加一倍，则物体动量的变化也增加一倍；C.上升过程中物体受到的冲量竖直向上；D.从开始抛出到落回原处，物体动量的变化等于零。参考答案：B3.（多选）额定电压均为220V的白炽灯L1和L2的U﹣I特性曲线如图（a）所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图（b）所示电路接入220V电路中，则下列说法正确的是（）A．L2的额定功率为99WB．L2的实际功率为17WC．L2的实际功率比L3的实际功率小17WD．L2的实际功率比L3的实际功率小82W参考答案：解：A、由图可知，当电压为220V时，L2的电流为0.45A，故L1的额定功率P=UI1=220V×0.45A=99W，故A正确；B、两灯泡串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为220V，由U﹣I图象可知，串联时电流应为0.25A，此时L1的电压为150V，故此时L1的功率P=U1I1′=150×0.25W≈37W，故B正确，C错误；C、当电压为220V时，L3的电流为0.45A，故L3的时间功率P=UI3=220V×0.45A=99W，L2的实际功率比L3的实际功率小：99﹣17=82W，故C错误，故D正确；故选：ABD．4.（单选）放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是A．γ射线、β射线、α射线 B．α射线、β射线、γ射线C．γ射线、α射线、β射线 D．β射线、α射线、γ射线参考答案：A5.如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，交流发电机的输出电压的有效值恒为U1、输电线的总电阻r、用户所用的电器（均为纯电阻）、降压变压器匝数均不变。若增大升压变压器原、副线圈的匝数比，则下列判断正确的是A.升压变压器原线圈中的电流减小 B.输电线上损失的功率增大C.输电线上的总电压增大 D.用户所用电器的总电流减小参考答案：AD【详解】A.设用户所用的电器的等效电阻为R，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为k1:1、k2:1，则降压变压器的原线圈的等效电阻，而，，，得，同理，升压变压器的原线图的等效电阻，故k1增大，R1也增大，升压变压器原线圈中的电流减小，选项A正确B.由可知，k1增大时，U2减小，输电线上的电流减小，输电线上损失的功率减小，选项B错误C.输电线上的总电压U=I2r减小，选项C错误D.由得，用户所用电器的总电流I4=k2I3=k2I2减小，选项D正确二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0×10－8库仑、质量为2.5×10－3千克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5秒末物体所经过的路程为

米，克服电场力所作的功为

焦耳。参考答案：

答案：0.34，3×10－47.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）8.如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．学科网（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=▲

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为

▲

m/s；学科网（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

▲

-------

；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出

▲

（选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是

▲

。参考答案：9.如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为

。（填写选项前的字母）（A）0.4c

(B)0.5c

(C)0.9c

(D)1.0c(2)在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如

图乙所示。

质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)D

(2)4

正

10;

(3)(都算对)10.地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=

，其值约为

kg（取一位有效数字）．参考答案：

答案：，2×103011.一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。水的摩尔体积是___________m3/mol。已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则需要__________分钟蒸发完。参考答案：1.8×10－5，6.67×101212.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比为

，周期之比为

。参考答案：1︰4

；

1︰813.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，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.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，质量为m的小滑块在电动机的牵引下，以恒定的速度向前运动。现让小滑块滑到小车上，经过一段时间后，m与M处于相对静止。设整个牵引过程中小滑块的速度始终保持为v不变，它与小车之间的动摩擦因素为μ。从小滑块滑到小车上开始到与小车相对静止这段时间里，求，①小车的位移是多少？②电动机的牵引力做的功是多少？参考答案：以小车为研究对象：加速度：

达到相对静止的时间：Ks5u对地的位移：木块对地的位移：相对位移：根据能量守恒，得：17.光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为m=30kg，两车间的距离为L=4m，现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当两车间的距离为S=1m时乙车的速度为V=1m/s，并停止拉绳。求：①停止拉绳时甲车运动的位移多大？②人拉绳过程做了多少功？参考答案：（1）甲车、乙车和人组成的物体系满足动量守恒，并符合人船模型。设甲、乙两车的位移大小分别为x1、x2，

则

x1+x2=L–S------------

1分

（m甲+m人）x1=m乙x2

-------------

2分

x1=1m

----------------------1分（2）由功与能的关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。

设停止拉绳时甲车的速度为v甲，由动量守恒定律得

（m甲+m人）v甲=m乙v乙

--------------

2分

v甲=0.5m/s

------------

1分

W=（m甲+m人）v甲2+m乙v乙2=22.5J

18.2008年9月南京军区某部进行了一次海上军事演习，一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰．当两者相距L0=2km时，以60m/s的速度发射一枚鱼雷，经过tl=50s艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续逃跑，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚鱼雷以同样速度发射后，又经t2=30s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉．求第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大？参考答案：解：设鱼雷的速度为v0，鱼雷快艇的速度为v，则有：v0t1=L+v1t1，代入数据解得v1=20m/s．鱼雷第一次击中敌舰时鱼雷快艇到敌舰的距离：L′=L+v1t1﹣vt1=2000+20×50﹣30×5