山西省太原市第二十四中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

山西省太原市第二十四中學2022年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則（

）參考答案：D本題考查庫侖定律、受力分析及其相關(guān)的知識點。對小球c所受庫侖力分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，a對c的庫侖力為排斥力，ac的電荷同號，b對c的庫侖力為吸引力，bc電荷為異號，所以ab的電荷為異號。設(shè)ac與bc的夾角為θ，利用平行四邊形定則和幾何關(guān)系、庫侖定律可得，F(xiàn)ac=k’，F(xiàn)bc=k’，tanθ=3/4，tanθ=Fbc/Fac，ab電荷量的比值k=，聯(lián)立解得：k=64/27，選項D正確。點睛：此題將庫侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機融合，難度不大。2.（單選）質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0．2，最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小視為相等。從t=0時刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/s2，則物體在t=0到t=12s這段時間內(nèi)的位移大小為（

）A．18m

B．54mC．72m

D．198m參考答案：B3.如圖，O是一固定的點電荷，另一點電荷P從很遠處以初速度射入點電荷O的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線MN。a、b、c是以O(shè)為中心，以為半徑畫出的三個圓，。1、2、3、4為軌跡MN與三個圓的一些交點。以表示點電荷P由1到2的過程中電場力做的功的大小，表示由3到4的過程中電場力做的功的大小，則（

）A．

B．C．P、Q兩電荷可能同號，也可能異號D．P的初速度方向的延長線與O之間的距離可能為零參考答案：B4.（單選題）如圖4－8所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的木板上滑行，木板與地面間動摩擦因數(shù)為，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板一直靜止，那么木板受地面的摩擦力大小為

(

)A． B. C． D.參考答案：B5.下列說法中正確的是（）A．溫度高的物體比溫度低的物體熱量多B．溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多C．溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大D．相互間達到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等E．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大參考答案：BCE【分析】熱量是在熱傳遞過程傳遞的內(nèi)能．內(nèi)能與物體的溫度、體積等因素有關(guān)．溫度是分子熱運動的平均動能的標志．分子勢能與分子間距離的關(guān)系與分子力的性質(zhì)有關(guān)．【解答】解：A、熱量是在熱傳遞過程中吸收或放出內(nèi)能的多少，只有在熱傳遞過程中談到熱量，不能說物體含有熱量，故A錯誤．B、內(nèi)能與物體的溫度、體積等因素有關(guān)．溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多，故B正確．C、溫度是分子熱運動的平均動能的標志，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大．故C正確．D、相互間達到熱平衡的兩物體的溫度一定相等，但內(nèi)能不一定相等，故D錯誤．E、當分子力從斥力變到引力的過程中，隨著分子間距離的增大，分子力先做正功后做負功，分子勢能先減小后增大，故E正確．故選：BCE．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列點。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），測出各計數(shù)點到A點之間的距離如圖所示。請完成下列小題：

(l)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：①打C點時滑塊的速度的大小為___________m/s；

②滑塊的加速度a=___________（保留兩位有效數(shù)字）；

⑧若在計算過程中不小心將交流電的頻率當成60Hz，則計算出的加速度值將__________

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

(2)為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是____________。A．木板的長度LB．木板的質(zhì)量C．滑塊的質(zhì)量D.托盤和砝碼的總質(zhì)量E．滑塊運動的時間t(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝______(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)參考答案：7.一定質(zhì)量的理想氣體，等壓膨脹，壓強恒為2×105帕，體積增大0.2升，內(nèi)能增大了10焦耳，則該氣體

（吸收、放出）

焦耳的熱量。參考答案：

答案：吸收，50

8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

9.實驗中,如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s.根據(jù)紙帶可判定小車做_______運動.根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度:_____m/s_____m/s參考答案：（(1)勻加速

(2)3.90

2.6410.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。同學們測出某時刻R的坐標為（4，6），此時R速度大小為______cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是_______。參考答案：5；D11.某同學由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O'連線延長線于C點。過A點作法線NN'的垂線AB交NN'于B點，過C點作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.5012.（4分）質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為

kg?m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為

N（g=10m/s2）。參考答案：2

1213.如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，輸入端a、b接正弦交流電源時，原、副線圈中電壓表的示數(shù)分別為U1和U2，則原線圈與副線圈的匝數(shù)之比等于________；當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，電流表A1的示數(shù)I1變化情況是________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：答案：U1︰U2；變大三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.要測量某電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約2kΩ。實驗室提供的器材有：電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻約為5kΩ； 定值電阻R1，阻值為30Ω； 定值電阻R2，阻值為3kΩ； 滑動變阻器R3，最大阻值10Ω，額定電流1.5A； 電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω； 開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。①請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路。要求測量盡量準確，試畫出符合要求的實驗電路圖，并標出所選元件的相應(yīng)字母代號。②寫出電壓表V1內(nèi)阻RV的表達式________，式中各符號的物理意義是________________。③若測得V1內(nèi)阻RV＝1.8kΩ,現(xiàn)要將V1改裝一個與V2量程相同的電壓表，則需在V1兩端______聯(lián)一個電阻，電阻的阻值應(yīng)為___________.參考答案：①圖見解析；②，表示的電壓，表示和串聯(lián)的總電壓；③串、①由于電壓表接入電路后，由電流通過時其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點，選用標準電壓表和定值電阻，反復(fù)測量通過滑動變阻器控制即可,測量電壓表內(nèi)阻的實驗電路如圖所示：②根據(jù)串聯(lián)電路的特點有：，得：式中表示的電壓，表示和串聯(lián)的總電壓；③由于的量程小于的量程，現(xiàn)要將改裝一個與量程相同的電壓表，則多余的電壓要被分擔，所以需要串聯(lián)一個電阻；串聯(lián)電阻阻值為，則有：，解得：。故答案為：①電路如上圖所示；②，表示的電壓，表示和串聯(lián)的總電壓；③串、。15.（1）某同學用螺旋測微器測量一段粗細均勻的金屬絲的直徑，如圖所示，直徑d為

mm。（2）該同學用多用電表測量其電阻阻值約為5Ω，現(xiàn)用伏安法進一步精確測量其電阻，備有以下器材：直流電源E：電動勢約4.5V，內(nèi)阻很?。恢绷麟娏鞅鞟1：量程0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω；直流電流表A2：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω；直流電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；滑動變阻器R1：最大阻值50Ω；電鍵、導(dǎo)線若干。①在可選擇的器材中應(yīng)選用的電流表是

。（填A(yù)1或A2）②僅從實驗原理上看實驗電路電阻的測量值

真實值。（填“大于”、“小于”、“等于”）③如圖所示實物連接圖，還有兩根導(dǎo)線沒有連接，請補充完整。參考答案：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)4mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×48.7=0.487mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=4mm+0.487mm=4.487mm.（2）由于電源電動勢約4.5V，待測電阻約5Ω，故應(yīng)選量程為0~0.6A的電流表，待測電阻阻值較小，電流表應(yīng)外接，故測量值偏小。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一列貨車以28.8km/h的速度在鐵路上運行，由于調(diào)度事故，在后方700m處有一列快車以72km/h的速度行駛，快車司機發(fā)覺后立即合上制動器，但快車要滑行2000m才能停下，試通過計算判斷兩車是否會相撞。參考答案：V快＝72km/h=20m/sV貨＝28.8km/h＝8m/s——————（1分）因快車要滑行2000m才能停下，由勻變速運動規(guī)律可得：0－V2快＝2as——————（1分）a=－V2快/2s=－0.1m/s2——————（1分）快車減速到與貨車速度相同時需要tst=△V/a=120s————————（1分）這段時間內(nèi)兩車的位移分別為：S快＝（V2貨－V2快）／2a＝1680m————（2分）S貨＝V貨t=960m-----------------------（2）因為S貨＋△S＜S快----------------（1分）所以兩車將會發(fā)生碰撞．--------------（1分）17.（9分）如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30o，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計。求：⑴帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大？

參考答案：

解析：⑴帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v，根據(jù)動能定理

=1.0×104m/s

⑵帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動

水平方向：

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2

豎直方向：

由幾何關(guān)系

得U2=100V

⑶帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設(shè)微粒軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知

設(shè)微粒進入磁場時的速度為v/

由牛頓運動定律及運動學規(guī)律

得，

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場，磁感應(yīng)強度B至少為0.1T。18.如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進入磁場，且進入磁場時與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場