浙江省嘉興市海寧中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

浙江省嘉興市海寧中學2022年高三物理上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.機場常用傳送帶為顧客運送行李或貨物，在傳送帶運送貨物過程中主要有水平運送和沿斜面運送兩種形式，如圖所示，a為水平傳送帶，b為傾斜傳送帶．當行李隨傳送帶一起勻速運動時，下列幾種判斷中正確的是（

）A．a(chǎn)情形中的物體所受的合力為零B．a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用C．b情景中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用D．b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力參考答案：AC2.如圖所示，一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向內(nèi)，一個圓形閉合導線框由左邊沿紙面勻速運動到右邊，取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點（t=0），規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則下圖中較正確反映線框中電流與時間關(guān)系的是：（

）

A

B

C

D參考答案：A3.嫦娥四號月球探測器已于2018年12月8日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭發(fā)射成功。嫦娥四號將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、月制動、環(huán)月飛行，最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。已知地球質(zhì)量為M1，半徑為R1，表面的重力加速度為g，月球質(zhì)量為M2，半徑為R2，兩者均可視為質(zhì)量分布均勻的球體。則下列說法正確的是A.月球表面的重力加速度為B.探測器在月面行走時，探測器內(nèi)的儀處于完全失重狀態(tài)C.月球的第一宇宙速度為D.嫦娥四號環(huán)月飛行的最小周期為2π參考答案：CD【詳解】A．在地球表面，根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系可得：，在地球表面，同理有萬有引力等于重力的關(guān)系：，聯(lián)立可得：；故A錯誤.B．探測器在月面行走時，探測器和儀器在豎直方向受力平衡，不是處于失重狀態(tài)，故B錯誤.C．繞月球表面的衛(wèi)星的環(huán)繞速度為月球的第一宇宙速度，有；故C正確.D．四號環(huán)月飛行時按第一宇宙速度運行時周期最小，則四號環(huán)月飛行的最小周期為，故D正確.故選CD.4.（單選）人造衛(wèi)星甲在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動的速率為v，角速度為，加速度為g，周期為T，人造地球衛(wèi)星乙在離地面高度為地球半徑一半的軌道上做勻速圓周運動，則乙衛(wèi)星的

A．速率為

B．加速度為

C．周期為

D．角速度為參考答案：B5.(單選)下列說法中正確的是_________(填選項前的字母)

A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)學說

B．盧瑟福在“粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子

C．查德威克在利用a粒子轟擊鈹核的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子

D．玻爾為解釋光電效應(yīng)的實驗規(guī)律提出了光子說參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運動，經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面，設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：

49.57.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，那么相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s8.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：9.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險情，司機采取緊急剎車，剎車時的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D10.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達到最高點，設(shè)物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點落回拋出點的時間為

．參考答案：24m，s．【考點】豎直上拋運動．【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間．【解答】解：物體上升到最高點做勻減速運動，則：h=t=×2=24m；物體向上運動時有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當物體向下運動時有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．11.如圖所示是用光電門傳感器測定小車瞬時速度的情境，軌道上ac間距離恰等于小車長度，b是ac中點．某同學采用不同的擋光片做了三次實驗，并對測量精確度加以比較．擋光片安裝在小車中點處，光電門安裝在c點，它測量的是小車前端P抵達____點（選填a、b或c）時的瞬時速度；若每次小車從相同位置釋放，記錄數(shù)據(jù)如表所示，那么測得瞬時速度較精確的值為_____m/s．參考答案：（1）b

（2分）,

（2）1.90

12.一個人由高H=20m的高臺上將質(zhì)量為m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度豎直向上拋出，則人對小球所做的功為________J；小球落地時速度大小為24m/s，整個過程中小球克服空氣阻力做功為________J。（g=10m/s2）參考答案：答案：64J；20J。

13.（4分）盧瑟福通過___________實驗，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。平面示意圖中的四條線表示α粒子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運動軌跡。

參考答案：答案：α粒子散射

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖（b）是質(zhì)點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。參考答案：（1）波沿負方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關(guān)的知識點。（ii）設(shè)質(zhì)點P、Q平衡位置的x坐標分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經(jīng)，其振動狀態(tài)向x軸負方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標為

⑥15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，紙面內(nèi)直線MN左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域OACD中．有方向平行于AC的勻強電場．O處的粒子源沿垂直于AC方向發(fā)射速度為v0的正電粒子，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q．粒子恰好從AC的中點P經(jīng)過．不計粒子重力．

（1）求勻強電場的場強E；（2）若MN右側(cè)全部空間有垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子再次進入電場，求磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件：（3）若MN右側(cè)的磁場僅限于左邊界與MN重合的矩形區(qū)域內(nèi)．求粒子從離開P點到再次垂直進入電場經(jīng)歷的最長時間．參考答案：【考點】：帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【專題】：帶電粒子在復合場中的運動專題．【分析】：（1）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中僅受豎直向下的電場力，做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零勻加速直線運動，可以解出電場強度；（2）解出粒子離開電場時的速度方向即粒子進入磁場的速度方向，做出運動軌跡圖，解出粒子進入磁場和離開磁場兩位置間的距離；根據(jù)洛倫茲力提供向心力得出磁感應(yīng)強度與半徑的關(guān)系即可求出磁感應(yīng)強度．（3）根據(jù)題目的要求做出粒子從de邊射出的臨界條件的軌跡，結(jié)合牛頓第二定律，即可求解．：解：（1）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中僅受豎直向下的電場力，做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動：L=v0t豎直方向做初速度為零勻加速直線運動：qE=ma整理得：（2）設(shè)粒子經(jīng)過P時的速度的大小是v，方向與AC的夾角是θ，則：sinθ=解得：，θ=45°根據(jù)左手定則可知，粒子將從PC中間某處再次進入電場，磁感應(yīng)強度最小時對應(yīng)的位置是C，運動的軌跡的示意圖如圖．由幾何關(guān)系知，粒子在磁場中運動的半徑：根據(jù)牛頓第二定律：整理得：所以磁感應(yīng)強度滿足的條件是：（3）要使粒子最終垂直于AC進入電場，則粒子離開P點后，先做一段直線運動后再進入磁場，且磁場的位置越靠下，粒子通過的軌跡的弧長越大，運動的時間越長，最長時間對應(yīng)從C點進入，運動的軌跡如圖．由幾何關(guān)系知：粒子從P到C通過的路程為：時間：t=整理得：答：（1）勻強電場的場強是；（2）若MN右側(cè)全部空間有垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子再次進入電場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件是：（3）若MN右側(cè)的磁場僅限于左邊界與MN重合的矩形區(qū)域內(nèi)．粒子從離開P點到再次垂直進入電場經(jīng)歷的最長時間是．17.一根彈性細繩勁度系數(shù)為k，將其一端固定，另一端穿過一光滑小孔O系住一質(zhì)量為m的小滑塊，滑塊放在水平地面上。當細繩豎直時，小孔O到懸點的距離恰為彈性細繩原長，小孔O到正下方水平地面上P點的距離為h（h<）滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈性細繩始終在其彈性限度內(nèi)。求：當滑塊置于水平面能保持靜止時，滑塊到P點的最遠距離。參考答案：18.為了進一步提高回旋加速器的能量，科學家建造了“扇形聚焦回旋加速器”．在扇形聚焦過程中，離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)．扇形聚焦磁場分布的簡化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個扇形區(qū)域，其中三個為峰區(qū)，三個為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布．峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，谷區(qū)內(nèi)沒有磁場．質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示．（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時針還是逆時針；（2）求軌道在一個峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B′，新的閉合平衡軌道在一個峰區(qū)內(nèi)的圓心角θ變?yōu)?0°，求B′和B的關(guān)系．已知：sin（α±β）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1﹣2sin2．參考答案：解：（1）峰區(qū)內(nèi)圓弧半徑①旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向②（2）由對稱性，峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角③每個圓弧的長度④每段直線長度⑤周期⑥代入得⑦（3）谷區(qū)內(nèi)的圓心角θ=120°﹣90°=30°⑧谷區(qū)內(nèi)的軌道圓弧半徑⑨由幾何關(guān)系⑩由三角關(guān)系?代入得?答：（1）閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r為，離子旋轉(zhuǎn)的方向是逆時針；（2）軌道在一個峰區(qū)內(nèi)