天津市和平区2022届高三上学期物理期末质量检测试卷

天津市和平区2022届高三上学期物理期末质量检测试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该核心舱的（）A．角速度比地球同步卫星的小B．周期比地球同步卫星的长C．向心加速度比地球同步卫星的大D．线速度比地球同步卫星的小2．压强的微观原因是气体分子对容器壁的作用，关于气体的压强，下列说法正确的是（）A．气体压强的大小只与分子平均动能有关B．单位体积内的分子数越多，分子平均速率越大，压强就越大C．一定质量的气体，体积越小，温度越高，压强就越小D．气体膨胀对外做功且温度降低，气体的压强可能不变3．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的均匀直导体棒，整个装置处于一竖直向上的匀强磁场中，当导体棒内通有垂直纸面向外的电流I时，导体棒静止在斜面上，则（）A．导体棒所受安培力的方向沿斜面斜向上B．只增大电流的大小，导体棒所受的摩擦力一定增大C．只增大磁感应强度的大小，导体棒对斜面的压力一定增大D．只增大电流的大小，导体棒可能从静止开始沿斜面下滑4．如图为静电除尘器原理示意图，废气先经过个机械过滤置再进入静电除尘区，尘埃在电场中易带上电子，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线（方向未标），一颗尘埃在向集尘极迁移过程中先后经过A、B两点，下列表述正确的是（）A．电场方向由放电极指向集尘极B．尘埃在迁移过程中做匀变速运动C．尘埃在A位置的动能比B位置大D．尘埃在A位置的电势能比B位置大5．修建高层建筑时常用塔式起重机。某段时间内，重物在竖直方向上被匀加速提升，同时在水平方向上向右匀速移动。不计空气阻力。在此过程中（）A．重物的运动轨迹为斜向右上方的直线B．绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量C．重物所受合力冲量的方向斜向右上方D．绳子对重物拉力的冲量等于重物动量的增加量二、多选题6．天津之眼是世界上唯一建在水上的摩天轮，它的直径达110m，轮外装挂48个360度透明座舱，每个座舱可乘坐8个人，可同时供384个人观光。摩天轮匀速旋转一周所需时间为30分钟，在此过程中，下列说法中正确的是（）A．每个乘客受到的合力在不断变化B．运行过程中乘客对座位的压力始终不变C．运行过程中乘客重力的功率始终不变D．合力对乘客做功一定为零7．在拉力F的作用下，一辆玩具汽车从斜面底端由静止开始沿斜面运动，它的动能Ek与位移x的关系如图所示（AB段为曲线），各处的摩擦忽略不计，下列说法正确的是（）A．0～x1过程中，车所受拉力逐渐增大B．0～x1过程中，拉力的功率逐渐增大C．0～x2过程与x2～x3过程，车的平均速度相等D．x2～x3过程中，车的机械能可能不变8．速度选择器的构造如图所示，两带电平行金属板之间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，一个带正电的粒子以某一初速度沿垂直于电场和磁场的方向射入两板间，测得它飞出该场区时的动能比射入时的动能大，为使带电粒子飞出场区时的动能比射入时的动能小，以下措施中可行的是（）A．仅增大粒子所带的电荷量B．仅增大粒子射入金属板时的速度C．仅增大两板间磁场的磁感应强度D．保持金属板所带电荷量不变，增大两板间的距离三、实验题9．如图所示，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在滑块上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。（1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是____；A．使小车获得较大的加速度B．使细线的拉力等于小车受到的合外力C．使小车最终能匀速运动D．使槽码的重力近似等于细线的拉力（2）实验过程中打出的一条纸带如图，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.26cm，CD的长度为6.60cm，DE的长度为6.90cm，则应用所有测得的数据，可计算得出小车运动的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）；（3）用此装置可以进行多个力学实验，下列说法正确的是____。A．“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力B．“验证牛顿第二定律”时，槽码的质量应远小于小车质量C．“研究恒力做功与速度变化关系时”，不需要平衡摩擦力D．倾斜木板平衡摩擦力后，可用该装置进行“验证机械能守恒定律”的实验10．定值电阻Rx的阻值约为20kΩ，用下列器材组装成电路测量Rx的阻值。A．电流表A1（量程1mA，内阻约20Ω）；B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5Ω）；C．电压表V1（量程3V，内阻约10kΩ）；D．电压表V2（量程15V，内阻约50kΩ）；E.滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流1A）；F.电池组E1（电动势4V，内阻不计）；G电池组E2（电动势18V，内阻不计）；H.开关S及导线若干。（1）为使测量尽量准确，电流表选用，电压表选用，电源选用；（均填器材前面的字母代号）（2）在方框内画出测量Rx阻值的实验电路图；（3）按照你所画电路图，开关闭合之前，滑动变阻器的滑片应该放在最端。四、解答题11．如图所示，从标空间中有匀强电场和匀强磁场，电场方向沿y轴负方向，磁场方向垂直于纸面向里，y轴两种场的分界面，磁场区的宽度为d，现有一质量为m，电荷量为−q的带电粒子从x轴上x=−L的N点处以初速度v0沿x轴正方向开始运动，然后经过y轴上y=（1）MN两点间的电势差U（2）若要求粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，求磁感应强度应满足的条件（3）若粒子垂直于磁场右边界穿出磁场，求粒子在磁场中运动的时间．12．如图所示，质量为M=2kg的长木板放在光滑的水平面上，质量为m=1kg物块（可视为质点）放在长木板的左端，用大小为10N、方向斜向右上与水平方向成θ角的拉力F作用在物块上，使物块从静止开始运动，物块运动ls的时间，撤去拉力，如果物块刚好不滑离木板，物块与木板间动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）撤去拉力时物块和木板的速度分别多大；（2）木板的长度为多少。13．利用电磁场可以进行同位素的相关研究。已知发射源持续不断地发射大量的氢的同位素11H（氕核）、12H（氘核）、13H（氚核）进入加速电场MN（电压U（1）若11（2）若11（3）若粒子源发射出的粒子除氢的同位素外，还含有少量的24

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】核心舱和地球同步卫星绕着地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对核心舱和同步卫星万有引力提供，则有：G可得ω=根据题目信息不难得出r舱<r同，故有ω舱>则核心舱角速度比地球同步卫星的大，周期比地球同步卫星的短，向心加速度比地球同步卫星的大，线速度比地球同步卫星的大，ABD不符合题意，C符合题意；故答案为：C。

【分析】该题属于卫星参量比较题目，截图只需要弄清对于绕地球做匀速圆周运动的卫星其受到地球对卫星的万有引力提供向心力，再根据圆周运动规律求解出卫星运动周期、向心加速度、线速度、角速度，然后根据其随着卫星距离变化情况即可解答。2．【答案】B【解析】【解答】A．气体压强的大小与分子平均动能和分子的数密度有关，A不符合题意；B．单位体积内的分子数越多，分子平均速率越大，压强就越大，B符合题意；C．一定质量的气体，体积越小，温度越高，压强就越大，C不符合题意；D．根据理想气体状态方程可知，气体膨胀对外做功且温度降低，气体的压强一定变小，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】气体的压强与分子平均动能及分子数的密集程度有关；一定质量的气体其体积越小，温度越高其压强越大；气体膨胀对外做功其温度降低时其压强变小。3．【答案】C【解析】【解答】A．根据左手定则可知导体棒所受安培力的方向水平向左，A不符合题意；B．只增大电流的大小，导体棒所受安培力增大，若开始时导体棒所受摩擦力沿斜面向上，则只增大电流的大小，导体棒所受的摩擦力可能只减小，也可能先减小后反向增大，B不符合题意；C．只增大磁感应强度的大小，导体棒所受安培力增大，由于安培力有垂直于斜面向下的分量，所以安培力增大后，导体棒对斜面的压力一定增大，C符合题意；D．只增大电流的大小，导体棒所受安培力增大，导体棒可能从静正开始沿斜面上滑，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用左手定则可以判别安培力的方向；未知安培力的大小不能判别摩擦力的大小变化；利用其平衡方程结合安培力的变化可以判别压力的大小变化；利用其安培力的大小及方向可以判别导体棒的运动方向。4．【答案】D【解析】【解答】A．尘埃带负电，向集尘极运动，所以集尘极带正电，则电场方向由集尘极指向放电极，A不符合题意；B．放电极到集尘极之间的电场并非匀强电场，所以尘埃所受电场力不是恒力，不可能做匀变速运动，B不符合题意；CD．根据沿电场线方向电势降低可知B位置的电势高于A位置的电势，所以尘埃在A位置的电势能比B位置大，根据能量守恒定律可知尘埃在A位置的动能比B位置小，C不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用尘埃的电性及电场力方向可以判别集电极的电性；利用其电场线的疏密可以判别其电场力的大小进而判别其尘埃加速度的变化；利用其电势的变化可以比较电势能的大小，结合能量守恒定律可以比较动能的大小。5．【答案】B【解析】【解答】A．重物在竖直方向做匀加速直线动，水平方向做匀速直线运动，则重物的合运动为曲线运动，A不符合题意；B．除重力做功外其它力对物体做的功等于物体机械能的增加量，则绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量，B符合题意；C．重物在竖直方向做匀加速直线动，水平方向做匀速直线运动，则合力方向竖直向上，由I=Ft可知，重物所受合力冲量的方向竖直向上，C不符合题意；D．由动量定理可知，绳子对重物拉力与重力的合力的冲量等于重物动量的增加量，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其加速度方向和速度方向可以判别运动的轨迹；其拉力做功的大小等于机械能的增量；利用合力的方向可以判别合力冲量的方向；其合力的冲量等于动量的增加量。6．【答案】A,D【解析】【解答】A．每个乘客随摩天轮一起做匀速圆周运动，每个乘客所受合力提供做圆周运动的向心力，则合力方向时刻指向圆心，则每个乘客受到的合力在不断变化，A符合题意；B．在最高点，根据牛顿第二定律mg−在最低点，根据牛顿第二定律F可知F则运行过程中乘客对座位的压力改变，B不符合题意；C．每个乘客随摩天轮一起做匀速圆周运动，速度的大小不变，但方向时刻在变，则重力与速度的夹角变化，故重力的瞬时功率变化，C不符合题意；D．每个乘客随摩天轮一起做匀速圆周运动，则每个乘客的动能保持不变，根据动能定理可知，合力做功为零，D符合题意。故答案为：AD。

【分析】乘客做匀速圆周运动其合力方向时刻改变，利用牛顿第二定律可以比较压力的大小；利用重力和竖直方向的速率可以判别重力瞬时功率的变化；利用动能定理结合动能的变化可以判别合力做功的大小。7．【答案】B,D【解析】【解答】A．Ek-x图线的斜率表示车所受的合外力，0～x1过程中，车所受合外力不变，则所受拉力不变，A不符合题意；B.0～x1过程中，拉力不变，而车的速度逐渐增大，所以拉力的功率逐渐增大，B符合题意；C．根据匀变速直线运动规律的推论可知，只有当两个过程车都做匀变速运动时，其平均速度才相等，而0～x2过程中，车先做匀加速运动，然后做变加速运动；x2～x3过程，车做匀减速运动，所以0～x2过程与x2～x3过程，车的平均速度不相等，C不符合题意；D．x2～x3过程中，车做匀减速运动，此时拉力可能为零，车的机械能可能守恒，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用图像斜率可以判别合力的大小变化；利用其拉力和速度可以判别拉力的功率变化；利用匀变速直线运动的平均速度公式可以比较平均速度的大小；利用其拉力做功的大小可以判别机械能是否守恒。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．仅增大粒子所带电荷量，粒子刚进入场区时所受电场力和洛伦兹力同时成比例增大，粒子仍会从极板中线下方飞出场区，动能仍会比入射时大，A不可行；BC．仅增大粒子射入金属板时的速度，或仅增大两板间磁场的磁感应强度，则粒子刚进入场区时所受电场力不变，洛伦兹力增大，粒子将向上偏转，粒子在从场区射出时可能仍在极板中线上方，则整个过程电场力对粒子做负功，粒子射出时的动能比射入时的动能小，BC可行；D．两金属板间的电场强度大小为E=保持金属板所带电荷量不变，增大两板间的距离，两板间电场强度不变，粒子仍会从极板中线下方飞出场区，动能仍会比入射时大，D不可行。故答案为：BC。

【分析】利用其粒子动能比入射时动能大可以判别粒子向中线下方偏转，为了减小动能的大小则其粒子向中线上方偏转，应该增大其洛伦兹力的大小且保持电场力不变；当增大板间距离时其板间电场强度不变所以其出射动能大于入射速度的大小。9．【答案】（1）B（2）0.31（3）A；B【解析】【解答】（1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，使小车重力在沿长木板方向的分力能够与摩擦力平衡，从而使细线的拉力等于小车受到的合外力。故答案为：B；（2）小车运动的加速度为a=（3）A．“研究匀变速直线运动”时，只需要小车做匀变速运动即可，不需要平衡摩擦力，A符合题意；B．“验证牛顿第二定律”时，需要用槽码重力来表示小车所受合外力，设小车质量为M，槽码质量为m。对小车根据牛顿第二定律有F=Ma对槽码同理有mg−F=ma联立解得F=由上式可知只有当m≪M时F才近似等于mg，B符合题意；C．“研究恒力做功与速度变化关系时”，需要小车所受恒力等于合外力，所以需要平衡摩擦力，C不符合题意；D．平衡摩擦力只是将摩擦力的效果消除，但小车实际仍受摩擦力作用，机械能不守恒，D不符合题意。故答案为：AB。

【分析】（1）平衡摩擦力的目的是为了使合力等于拉力；

（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；

（3）探究恒力做功与速度变化的关系需要平衡摩擦力；倾斜木板小车仍受到摩擦力的作用其机械能不守恒。10．【答案】（1）A；D；G（2）（3）左（根据电路图而定，也可能是右）【解析】【解答】（1）若电源选用电池组E1，则通过Rx的电流最大值为I=此时器材中的两个电流表都无法精确测量通过Rx的电流，所以电池组应选择E2，此时通过Rx的电流最大值为I=则电流表A1可以精确测量通过Rx的电流，根据所选电源可知电压表应选择V2；（2）因为R所以电流表应采用内接法。因为滑动变阻器阻值远小于Rx的阻值，所以为了便于控制Rx两端的电压，滑动变阻器应采用分压式接法。电路图如图所示。（3）按照所画的电路图，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片滑动至使分压电路电压为零的位置，即最左端。

【分析】（1）利用欧姆定律可以判别其电动势的选择；利用其欧姆定律可以判别电流表的选择；利用电动势的大小可以判别电压表的量程；

（2）利用其待测电阻偏大所以电流表使用内接法；其滑动变阻器使用分压式接法；

（3）在开关闭合之前其滑动变阻器滑片应该处于分压电路电压为0的位置。11．【答案】（1）解：粒子从M到N做类似平抛运动，有：水平分运动：L=竖直分运动：L加速度：a=电势差：U联立解得：U（2）解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：qvB=mv2r设进入磁场的速度为v：则粒子能够穿过磁场，如图所示：则要求：r+可得：B<（3）解：粒子垂直右边界射出磁场，如图所示：有：r粒子在磁场中运动的周期：T=在磁场中运动的时间：t=可得：t=【解析】【分析】（1）粒子从M开始做类平抛运动，利用类平抛的位移公式结合牛顿第二定律可以求出板间电场强度的大小，结合电势差与电场强度的关系可以求出电势差的大小；