2022年湖南省益陽(yáng)市班嘴中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖南省益陽(yáng)市班嘴中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球P，小球所處的空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球平衡時(shí)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)?，F(xiàn)給小球一豎直向上的初速度，小球最高能運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，在小球從開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是A．小球機(jī)械能的改變量等于電場(chǎng)力做的功B．小球電勢(shì)能的減少量大于小球重力勢(shì)能的增加量C．彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于小球動(dòng)能的減少量D．小球動(dòng)能的減少量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和參考答案：C2.如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上，改變木板與水平面之間的夾角θ，發(fā)現(xiàn)當(dāng)θ=30o和θ=45o時(shí)物塊A所受的摩擦力大小恰好相等，則物塊A與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：B3.在如圖所示的閃光燈電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為，電容器的電容為。當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓時(shí)，閃光燈才有電流通過(guò)并發(fā)光，正常工作時(shí)，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定A．電源的電動(dòng)勢(shì)一定小于擊穿電壓B．電容器所帶的最大電荷量一定為C．閃光燈閃光時(shí)，電容器所帶的電荷量一定增大D．在一個(gè)閃光周期內(nèi)，通過(guò)電阻的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等參考答案：D解析：理解此電路的工作過(guò)程是解決本題的關(guān)鍵。電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等，當(dāng)電源給電容器充電，達(dá)到閃光燈擊穿電壓U時(shí)，閃光燈被擊穿，電容器放電，放電后閃光燈兩端電壓小于U，斷路，電源再次給電容器充電，達(dá)到電壓U時(shí)，閃光燈又被擊穿，電容器放電，如此周期性充放電，使得閃光燈周期性短暫閃光。要使得充電后達(dá)到電壓U，則電源電動(dòng)勢(shì)一定大于等于U，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電容器兩端的最大電壓為U，故電容器所帶的最大電荷量為CU，B項(xiàng)錯(cuò)誤；閃光燈閃光時(shí)電容器放電，所帶電荷量減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)電荷通過(guò)R，通過(guò)閃光燈放電，故充放電過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等，D項(xiàng)正確。4.（多選）如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)a和b的平衡位置相距0.5m．某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b剛好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)．這列波的波長(zhǎng)可能是（）A．1mB．2mC．0.4mD．0.5m參考答案：考點(diǎn)：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：a質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置速度方向可能向上，也可能向下，結(jié)合波的周期性，得到波長(zhǎng)的通項(xiàng)，再得到特殊值．解答：解：據(jù)題質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b剛好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則ab間距離與波長(zhǎng)的關(guān)系為：xab=（n+）λ，n=0，1，2，3…則得λ===m當(dāng)n=0時(shí)，λ=2m；當(dāng)n=1時(shí)，λ=0.4m；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住波的空間周期性，得到波長(zhǎng)的通項(xiàng)，考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力和分析波動(dòng)形成過(guò)程的能力．5.如圖所示，重為G的光滑球在傾角為的斜面和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將斜面換成材料和質(zhì)量相同，但傾角稍小一些的斜面，以下判斷正確的是

A．球?qū)π泵娴膲毫ψ冃?/p>

B．球?qū)π泵娴膲毫ψ兇?/p>

C．斜面可能向左滑動(dòng)

D．斜面仍將保持靜止參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)的最大速度vm＝[jf26]

_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝7.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．8.（4分）有一束射線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場(chǎng)里的軌跡，如圖所示．已知磁場(chǎng)方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b9.如圖（a）所示，寬為L(zhǎng)=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場(chǎng)方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動(dòng)，此時(shí)棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左10.如圖所示，質(zhì)量為m的均勻直角金屬支架ABC在C端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上，支架處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬支架通一定電流平衡后，A、C端連線恰水平，相距為d，BC與豎直線夾角為530，則金屬支架中電流強(qiáng)度大小為

；若使BC邊與豎直線夾角緩慢增至900過(guò)程中，則金屬支架中電流強(qiáng)度變化應(yīng)

（選填“增大、減小、先增大后減小、先減小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)參考答案：1.07mg/Bd，先增大后減小11.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：12.（4分）在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)。若v很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為__________。

參考答案：答案：

13.（2）.(6分)某課外活動(dòng)小組利用力傳感器和位移傳感器進(jìn)一步探究變力作用下的“動(dòng)能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過(guò)定滑輪直接拉固定在小車上的細(xì)繩，測(cè)出拉力F；用位移傳感器測(cè)出小車的位移s和瞬時(shí)速度v.已知小車質(zhì)量為200g.A．某次實(shí)驗(yàn)得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示，數(shù)據(jù)如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過(guò)程中變力F做功W＝________J，此過(guò)程動(dòng)能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數(shù)字)．

B．指出下列情況可減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是________．(填選項(xiàng)前的字母，可能不止一個(gè)選項(xiàng))A．使拉力F要遠(yuǎn)小于小車的重力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)要先平衡摩擦力C．要使細(xì)繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數(shù)字)．___BC__三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.

讓小球從斜面的頂端滾下（如圖所示標(biāo)出了不同時(shí)刻小球沿斜面滾下的位置），求：（1）粗略計(jì)算小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的瞬時(shí)速度；（2）小球運(yùn)動(dòng)的加速度。參考答案：(1)vA=0.8m/s

vB=1.0m/s

(2)a=2m/s217.如圖所示，某透明介質(zhì)的截面為直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．一束單色光從AC面上距A為的D點(diǎn)垂直于AC邊射入，恰好在AB面發(fā)生全反射．一直光速為c，求：（1）該介質(zhì)的折射率n；（2）該光束從射入介質(zhì)到第一次穿出所經(jīng)歷的時(shí)間．參考答案：解：（1）由于光線垂直于AC面射入，故光線在AB面上的入射角為30°，由題意知，光線恰好在AB面上發(fā)生全反射，所以入射角等于臨界角，則全反射臨界角C=θ=30°．由全反射條件可求得：n===2（2）由右圖可知，DF=ADtan30°=，F(xiàn)E=2DF=，EG=ECsin30°=故光在介質(zhì)中的傳播距離為：s=DF+FE+EG=光在介質(zhì)中的傳播速度：v==光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間：t==答：（1）該介質(zhì)的折射率n為2；（2）該光束從射入介質(zhì)到第一次穿出所經(jīng)歷的時(shí)間為．18.如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0．5m，導(dǎo)軌左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接。在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時(shí)，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置的過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，求：（1）通過(guò)小燈泡的電流大小

（2）恒力F的大小

（3）4s末金屬棒的速度