2022年安徽省宿州市下关中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年安徽省宿州市下关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.（多选）如图所示为两电源的U-I图像，则下列说法正确的是

()

A．电源1的电动势和内阻均比电源2大

B．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等

C．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等

D．不论外接多大的相同电阻，电源1的输出功率总比电源2的输出功率大参考答案：AD2.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为A.物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零参考答案：BC解析：对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而做匀速直线运动，B正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用，则木板的速度不断减小，直到二者相对静止，而做直线运动，C正确；由于水平面光滑，所以不会停止，D错误。3.（多选题）小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P的质量与Q的质量之比为2：1，连接P、Q两球的绳长之比为1：2，将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，不计空气阻力．在各自轨迹的最低点时（）A．两球运动至悬点正下方时速度之比为1：2B．两球运动至悬点正下方时向心力之比为5：4C．两球运动至悬点正下方时绳中拉力之比为2：1D．两球运动至悬点正下方时向心加速度之比为1：1参考答案：CD【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】从静止释放至最低点，由机械能守恒列式，可知最低点的速度；在最低点由牛顿第二定律可得绳子的拉力和向心加速度．【解答】解：A、对任意一球，设绳子长度为L．小球从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgL=mv2，解得：v=，v∝，则得，P球、Q球的速度比为1：，故A错误．B、向心力=2mg，P的质量与Q的质量之比为2：1，则两球运动至悬点正下方时向心力之比为2：1．故B错误．C、在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F﹣mg=，解得，F=3mg，与L无关，与m成正比，所以P球、Q球所受绳的拉力比为2：1，故C正确．D、在最低点小球的向心加速度a向==2g，与L无关，所以P球、Q球的向心加速度比为1：1，故D正确．故选：CD4.(多选)一个物体以初速度v0先从斜面顶端滑下，接着又在粗糙的水平面上运动直到停止，设物体与接触面间的动摩擦因数为常量，反映这个物体运动情况的速率－时间图象可能是图中的：

（

）参考答案：BC5.汽车甲沿着平直的公路以速度v做匀速直线运动，当它路过某处的同时，该处有一汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲，根据上述已知条件，下列说法正确的是(

)可求出乙车追上甲车时，乙车的速度。可求出乙车追上甲车时，乙车所走过的路程。可求出乙车从开始到追上甲车时所用的时间。可求出乙车从开始到追上甲车之前，甲乙相距最远时乙车的速度。参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（

）A．抽出线圈A

B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移

D．断开开关

参考答案：（1）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（3）B、C

7.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m8.取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿竖直方向做简谐运动，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则波速为______m/s，若A点起振方向向下，则波的周期为______s。参考答案：10

0.4

9.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

1146010.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：11.为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更易于操作。简述理由

。（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为

。

参考答案：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动（2）0.412.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：；eU0＋（U12＋U22）13.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10；2.5

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。参考答案：r＝R，E=17.如图所示，AB与CD为两个斜面，分别与一个光滑的圆弧形轨道相切，圆弧的圆心角为?，半径为R，质量为m的物块在距地面高为h的A处无初速度滑下，若物块与斜面的动摩擦因数为??，求物体在斜面上(除圆弧外)共能运动多长的路程？参考答案：物块在斜面AB和CD上往复运动，摩擦力的方向不断变化，由于摩擦阻力做功，物块每次上滑的最高点不断在降低，当物体在B点或C点速度为零时，便在光滑曲面上往复运动，高度不再变化．18.阿尔法磁谱仪（简称AMS）是一个安装于国际空间站上的粒子物理试验设备．假设在某次探测中，观测到从磁场边界的左端点P沿直径PQ垂直磁场方向射入磁场的宇宙射线中含有a和b两种粒子，经磁场偏转后，a、b分别从磁场边界M、N两点离开磁场区域，b与电磁量能器的撞击点为S，如图所示．已知a、b的入射速度大小分别为v1、v2，图形磁场半径为R，O为圆心，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B，OM⊥PQ，∠QON=θ，不考虑粒子间相互作用和相对论效应．（1）判断粒子a的电性，并求出其在磁场中运动的时间；（2）求粒子b的荷质比；（3）若电磁量能器测得粒子b撞击时的能量为E，b所带电量为多少？参考答案：解：（1）根据左手定则，粒子a带负电，粒子a从P点进入至M点离开磁场的过程中，偏转了90°角，设运动时间为t，则有：t=T

粒子做圆周运动的周期由几何关系，粒子a在磁场中做圆周运动的半径ra=R

联立方程得：t=（2）由几何关系得，粒子b在磁场中做圆周运动的半径洛伦兹力提供向心力：qvB=m即：r=所以，粒子b的荷质比（3）粒子b撞击电磁量能器的能量E为粒子的动能，即：所以粒子b的质量为：由（2）结论可得，粒子