山西省大同市瓜园乡中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山西省大同市瓜园乡中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.在练习使用多用表的实验中：用多用表测直流电压、直流电流和电阻时，以下说法正确的是（

）A．测电压、电流和电阻时，电流都从红表笔流入多用表B．无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，内部都应接电池C．测电阻时，双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大D．测电阻时，红表笔接表内电池的负极参考答案：AD2.如图所示，在竖直虚线MN和MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区．如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区．则下列判断正确的是（

）A.该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B.该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E/B＝v0D.若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外参考答案：C试题分析：洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能．只有电场时，粒子水平方向做匀速直线运动，可得到时间与水平位移AC的关系；只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，可得到时间与弧长的关系，即可比较时间关系．带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡．根据左手定则判断磁场的方向．解：A、洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能，而电场力做正功，粒子的动能增大，则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同，小于从B点离开场区的动能．故A错误．B、粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等，为t1=；粒子在磁场中运动时间为t2=，由于，则知粒子在磁场中运动时间最长．故B错误．C、带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则qE=qv0B，得．故C正确．D、若该粒子带负电，则知电场方向竖直向下，由左手定则判断得知，磁场方向垂直于纸面向里．故D错误．故选C【点评】本题是带电粒子在电磁场中运动的问题，要加强洛伦兹力不做功的特点、左手定则等基本知识学习，基础题．3.2013年6月20日，我国宇航员王亚平在天宫授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量．若聂海胜受到恒力F从静止开始运动，经时间t移动的位移为S，则聂海胜的质量为（）A． B． C． D．参考答案：D解：根据得，a=．根据牛顿第二定律得，F=ma，解得m=．故D正确，A、B、C错误．故选：D．4.（多选）我国的神州九号飞船绕地球作圆周运动。其运动周期为T，线速度为v，引力常量为G，则（

）A．飞船运动的轨道半径为

B．飞船运动的加速度为C．地球的质量为

D．飞船的质量为参考答案：AC5.在下列四个核反应方程中，和各代表某种粒子①

②③

④以下判断中正确的是（

）A.是质子

B.是质子

C.是质子

D.是质子参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。

速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）4591423751538

90

105217596参考答案：答案：18

55

53（以列为序）7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案：，mv028.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：答案：，

解析：该行星的线速度V=；由万有引力定律G=，解得太阳的质量M=

。9.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是

。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据

定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。参考答案：高度

，

刻度尺

。

动能定理或机械能守恒定律

10.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。实验操作中，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS系统测定小车的加速度。在保持小车总质量不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图所示的a~F关系图线。（1）小车上安装的是位移传感器的__________部分。（2）分析发现图线在水平轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为____________。（3）图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（单选）（A）小车与轨道之间存在摩擦（B）释放小车之前就启动记录数据的程序（C）实验的次数太多（D）钩码的总质量明显地大于小车的总质量在多次实验中，如果钩码的总质量不断地增大，BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为__________。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车所受的摩擦力过大（2分）（3）D（2分），a=g（a=10m/s2）（2分）11.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳________.参考答案：OA12.水平放置相互靠近的带电平板上极板带正电，下极板带负电，两极板间电势差为U，一束射线沿两板中央轴线射入，结果发现荧光屏MN位于轴线上方的某处出现亮点，由此可判断组成该射线的粒子所带的电是______电（填“正”或“负”）；若每个粒子所带电量的大小为q，则打到荧光屏上粒子的动能增量最大值为___________（粒子重力不计）．

参考答案：答案：负

uq/213.如图，由a、b、c三个粗细不同的部分连接而成的圆筒固定在水平面上，截面积分别为2S、S和S．已知大气压强为p0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置静止在图中位置．则此时轻线的拉力为0．现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T时两活塞之间气体的压强可能为p0或（忽略活塞与圆筒壁之间的摩擦）．参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：加热前，AB活塞处于平衡状态，由平衡方程可得内部气体压强和轻绳的张力．加热后由于没有摩擦，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，此时B被挡住，活塞不能继续移动；根据盖?吕萨克定律可得此时被封闭气体的温度，以此温度为分界，做讨论可得结果．解答：解：设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件可得：对活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，对活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：V2=4Sl+Sl=5Sl，由盖?吕萨克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，当T≤T2=T0，时，气体的压强为：p2=p0当T＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，由查理定律得：=，解得：p=，即当T＞T2=T0时，气体的压强为：p=；故答案为：0；p0或．点评：本题重点在于对被封闭气体状态变化的讨论，依据给定的情形，气体会做两种变化：1、等压变化．2、等容变化．能讨论出来这两点是本题的关键．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(9分)如图所示，真空中有一个半径为R，折射率为n=的透明玻璃球.一束光沿与直径成θ0=45°角的方向从P点射入玻璃球，并从Q点射出，求光线在玻璃球中的传播时间.

参考答案：解析：设光线在玻璃球的折射角为θ，由折射定律得

解得：θ=30°

由几何知识可知光线在玻璃球中路径的长度为L=2Rcosθ=

光在玻璃的速度为v=

光线在玻璃球中的传播时间t=17.如图所示，圆形匀强磁场半径R=4cm，磁感应强度B2=10﹣2T，方向垂直纸面向外，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距为d=2cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．=2cm，两金属板通过导线与宽度为L1=0.5m的金属导轨相连，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B1=1T．有一长为L2=1m的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直．现对导体棒施一力F，使导体棒以v1=8m/s匀速向右运动．有一比荷=5×107C/kg的粒子（不计重力）从M板处由静止释放，经过小孔S，沿SA进入圆形磁场，求：（1）导体棒两端的电压；（2）M、N之间场强的大小和方向；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间（计算时取π=3）．参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．版权所有专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）根据公式E=BLv求出导体棒两端的电压；（2）结合上题的结果求出M、N之间的电压，根据匀强电场的电场强度公式E=，求出M、N之间场强的大小和方向；（3）带电粒子在电场中加速，再在磁场中偏转，根据牛顿第二定律和运动学公式求出在电场中运动的时间．根据带电粒子在磁场中运动的周期公式和圆心角的大小，求出粒子在磁场中的运动的时间，从而得出离子在磁场中运动的总时间．解答： 解：（1）导体棒两端的电压为：U1=E2=B2L2v1=1×1×8V=8V．

（2）M、N之间的电压为：U2=E2=B2L1v1=1×0.5×8V=4V．M、N之间的场强大小E===200V/m，方向竖直向下．

（3）粒子在MN间加速运动的过程，有：a==5×107×200=1×1010m/s2；由d=a得：t1==s=2×10﹣6s，粒子离开电场时的速度为：v=at1=1×1010×2×10﹣6=2×104m/s，粒子在SA段运动的时间为：t2===1×10﹣6s，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．有：qvB1=m，解得：r==m=0.04m=4cm，则知得：r=d设粒子在磁场轨迹对应的圆心角为θ，则由几何知识得：θ=90°则粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=?=×s=3×10﹣6s，故粒子在离开磁场前运动的总时间t=t1+t2+t3=（2+1+3）×10﹣6s=6×10﹣6s．答：（1）导体棒两端的电压是8V；（2）M、N之间的电场强度的大小200V/m，方向竖直向下；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间是6×10﹣6s．点评： 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式和周期公式，结合几何关系进行求解．18.如图，在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场；磁感应强度的大小为B；在x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子沿x轴从原点O射入磁场。(1)若粒子在磁场中的轨道半径为，求其轨迹与x轴交点