2022年河南省洛阳市姬磨中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年河南省洛阳市姬磨中学高三物理下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）关于布朗运动，下列说法正确的是（

）A．布朗运动就是分子运动B．微粒作布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动C．布朗运动是无规则的，说明液体分子的运动也是毫无规则的D．如果固体微粒过小，就观察不到布朗运动了参考答案：C2.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是.最低点是,直径水平.、是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),固定在点,从点静止释放,沿半圆槽运动经过点到达某点(图中未画出)时速度为零,则小球(

)A.从到的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从到的过程中,速率先增大后减小C.从到的过程中,电势能一直增加D.从到的过程中,动能减少量小于电势能增加量参考答案：BC当电荷a在N点时，受竖直向下的重力和水平向右的电场力，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q的过程中，电场力和重力之间的夹角一直减小，且电场力逐渐增大，所以重力与电场力的合力一直增大，选项A错误。在N点是，电场力与重力的合力与该点的切线方向之间的夹角是锐角，所以在开始向下运动的过程中，合力做正功，速率增大；在P时，速度的方向是水平向左的，与合力之间的夹角为钝角，所以在此之间，合力已经开始做负功了，所以有段时间速率减小，从N到P的过程中，速率先增大后减小，选项B正确。从N到Q的过程中（N点除外），电场力的方向与速度的方向始终成钝角，电场力做负功，电势能始终增加，选项C正确。从P到Q的过程中，电场力做负功，重力也做负功，动能的减少量等于电势能和重力势能的增加量之和，即动能减少量大于电势能增加量，选项D错误。故选BC。【点睛】本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量．功和能的关系：功是能量转化的量度．有两层含义：（1）做功的过程就是能量转化的过程，（2）做功的多少决定了能转化的数量，即：功是能量转化的量度；3.（单选）如图所示，在竖直面内带有等量正负电荷所形成电场的中垂线上有一点P，一个带正电的带电粒子A在外力作用下从P点沿着中垂线向下运动，下列说法正确的是（）A．粒子A向下运动过程中电场力一定越来越大B．粒子A向下运动过程中电场力一定先增大后减小C．粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等D．粒子A向下运动过程中电势能一定越来越小参考答案：考点：电场线；电势能．分析：根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小．根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线．据此分析即可．解答：解：AB、根据电场线的分布可知粒子A向下运动过程中电场线先越来越密，后越来越疏，场强先增大后减小，所以电场力先增大后减小，故A错误，B正确．C、P所在的中垂线是一条等势线，所以粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等，故C正确．D、由于粒子在等势线上运动，电场力不做功，电势能不变，故D错误．故选：BC．点评：对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆．4.(单选)如图所示，两相互接触的物块放在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2，且m1＜m2。现对两物块同时施加相同的水平恒力F。设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN，则(

)A．

B．C． D．参考答案：B5.（多选）图是静电分选装置的原理示意图。将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个带电平行板上方的中部，经过电场区域下落．磷酸盐颗粒带正电，石英颗粒带负电，两种颗粒的带电率（颗粒所带电荷量与颗粒质量之比）相同 A．石英颗粒落在左侧 B．磷酸盐颗粒落在左侧 C．颗粒在竖直方向具有相同的加速度 D．颗粒在水平方向的加速度大小不同参考答案：答案：BC：水平电场方向向左，石英颗粒受力向右落右侧，A错误；磷酸盐颗粒受力向左落左侧，B正确；水平牛顿第二定律,加速度a大小相等，D错误；竖直方向上只有mg，加速度为重力角速度相同，C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,α红_________α紫(选填“>”、“=”或“<”).参考答案：7.如图所示，a、b两幅图分别是由单色光照射圆孔屏和肥皂膜后所观察到的图案．两种图案虽然不一样，但却共同反映了光具有

性；产生图案a的条件是圆孔屏上圆孔的大小要和单色光的_________________差不多．参考答案：答案：波动

波长8.作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为

s，角速度为

rad/s。

参考答案：9.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：10.用实验探究单摆的周期与摆长的关系，为使单摆周期的测量值更精确，测量n次全振动的时间t，n应适当

(选填"大"或"小")些；改变摆线长，测量多组摆长l和相应的振动周期T的数据，用图象处理数据.要得到线性图象，应选用

(选填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")图象.参考答案：11.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)12.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，13.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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。15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直平面内有一质量为M的光滑“π”形线框EFCD，EF长为L，电阻为r，FC=ED=2L，电阻不计．FC、ED的上半部分（长为L）处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用承受最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“π”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线恰好断裂，Ⅱ区域内磁场立即消失．重力加速度为g．求：（1）整个过程中，回路中电流所做的功；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度．参考答案：解：（1）设整个过程中，回路中电流所做的功为W，根据动能定理可得：，解得：；（2）当线框的速度为v时，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=B1Lv，此时回路中的电流强度为，对CD棒，根据共点力的平衡条件可得：B2IL+mg=2mg，解得：；（3）绳子断开后，EF和CD下落过程中都是只受重力，设经过t时间EF追上CD，则：vt+﹣=L，解得：，此过程中金属棒CD下落的高度h=．答：（1）整个过程中，回路中电流所做的功为；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式为；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的位移与时间的关系；共点力平衡的条件及其应用；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．【分析】（1）对线框根据动能定理求解回路中电流所做的功；（2）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解电流强度，对CD棒，根据共点力的平衡条件列方程求解B1和B2的关系式；（3）分析绳子断裂后二者的运动情况，根据运动学公式求解相遇的时间，再根据自由落体运动的位移时间关系求解位移．17.如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L＝0.2m，板间距d＝0.2m．两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b板带正电，忽略电场的边缘效应．在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s＝0.4m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B＝5×10-3T，方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外……．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷＝1×108C/kg、初速度为v0＝2×105m/s的带正电粒子。忽略粒子重力以及它们之间的相互作用．（1）当取U何值时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大；（2）若n=1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度；（3）若n趋向无穷大，则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少？参考答案：

当时，交点位置最低（如图中D点）：

18.质量为M、长为L的水平杆，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g，不计空气阻力影响.(1)现有外力作用在杆上，让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲所示，求绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示①求此状态下杆的加速度大小a；②求为保持