山西省太原市第二十四中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省太原市第二十四中學(xué)2022年高三物理下學(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，三個(gè)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(kù)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(duì)值為k，則（

）參考答案：D本題考查庫(kù)侖定律、受力分析及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)小球c所受庫(kù)侖力分析，畫出a對(duì)c的庫(kù)侖力和b對(duì)c的庫(kù)侖力，a對(duì)c的庫(kù)侖力為排斥力，ac的電荷同號(hào)，b對(duì)c的庫(kù)侖力為吸引力，bc電荷為異號(hào)，所以ab的電荷為異號(hào)。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(kù)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(xiàng)D正確。點(diǎn)睛：此題將庫(kù)侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機(jī)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(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以初速度射入點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)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(gè)圓，。1、2、3、4為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)。以表示點(diǎn)電荷P由1到2的過程中電場(chǎng)力做的功的大小，表示由3到4的過程中電場(chǎng)力做的功的大小，則（

）A．

B．C．P、Q兩電荷可能同號(hào)，也可能異號(hào)D．P的初速度方向的延長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)為，木塊與木板間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大D．相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等E．分子勢(shì)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(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志．分子勢(shì)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(cuò)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(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大．故C正確．D、相互間達(dá)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(cuò)誤．E、當(dāng)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(fù)功，分子勢(shì)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(jì)16分6.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離如圖所示。請(qǐng)完成下列小題：

(l)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算：①打C點(diǎn)時(shí)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(jì)算過程中不小心將交流電的頻率當(dāng)成60Hz，則計(jì)算出的加速度值將__________

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是____________。A．木板的長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間t(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝______(用被測(cè)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(qiáng)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(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，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(duì)橫梁的力矩為

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

9.實(shí)驗(yàn)中,如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.根據(jù)紙帶可判定小車做_______運(yùn)動(dòng).根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度:_____m/s_____m/s參考答案：（(1)勻加速

(2)3.90

2.6410.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R速度大小為______cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是_______。參考答案：5；D11.某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，10.00cm長(zhǎng)為半徑畫圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交O、O'連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)。過A點(diǎn)作法線NN'的垂線AB交NN'于B點(diǎn)，過C點(diǎn)作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點(diǎn)，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(dòng)量變化為

kg?m/s。若小球與地面的作用時(shí)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(shí)，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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，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(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測(cè)量某電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約2kΩ。實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R3，最大阻值10Ω，額定電流1.5A； 電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約0.5Ω； 開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。①請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路。要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確，試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號(hào)。②寫出電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式________，式中各符號(hào)的物理意義是________________。③若測(cè)得V1內(nèi)阻RV＝1.8kΩ,現(xiàn)要將V1改裝一個(gè)與V2量程相同的電壓表，則需在V1兩端______聯(lián)一個(gè)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(shí)其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點(diǎn)，選用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和定值電阻，反復(fù)測(cè)量通過滑動(dòng)變阻器控制即可,測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：②根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)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(gè)與量程相同的電壓表，則多余的電壓要被分擔(dān)，所以需要串聯(lián)一個(gè)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(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一段粗細(xì)均勻的金屬絲的直徑，如圖所示，直徑d為

mm。（2）該同學(xué)用多用電表測(cè)量其電阻阻值約為5Ω，現(xiàn)用伏安法進(jìn)一步精確測(cè)量其電阻，備有以下器材：直流電源E：電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻很??；直流電流表A1：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(dòng)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(shí)驗(yàn)原理上看實(shí)驗(yàn)電路電阻的測(cè)量值

真實(shí)值。（填“大于”、“小于”、“等于”）③如圖所示實(shí)物連接圖，還有兩根導(dǎo)線沒有連接，請(qǐng)補(bǔ)充完整。參考答案：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)4mm，可動(dòng)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(dòng)刻度讀數(shù)=4mm+0.487mm=4.487mm.（2）由于電源電動(dòng)勢(shì)約4.5V，待測(cè)電阻約5Ω，故應(yīng)選量程為0~0.6A的電流表，待測(cè)電阻阻值較小，電流表應(yīng)外接，故測(cè)量值偏小。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一列貨車以28.8km/h的速度在鐵路上運(yùn)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(jī)發(fā)覺后立即合上制動(dòng)器，但快車要滑行2000m才能停下，試通過計(jì)算判斷兩車是否會(huì)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(yùn)動(dòng)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(shí)需要tst=△V/a=120s————————（1分）這段時(shí)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?yàn)镾貨＋△S＜S快----------------（1分）所以兩車將會(huì)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(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30o，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計(jì)。求：⑴帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1；⑵偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2；⑶為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

參考答案：

解析：⑴帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)加速后速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理

=1.0×104m/s

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

水平方向：

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，出電場(chǎng)時(shí)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(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v/

由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律

得，

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhǎng)的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），由E板中央處?kù)o止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，且進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場(chǎng)