浙江省金華市新獅鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

浙江省金華市新獅鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，而均勻帶電球売在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零?現(xiàn)有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帯正電絕緣球體，M、N為一條直徑上距圓心O為的兩點，靜電力常量為k，則A.M、N點的電勢小于O點的電勢B.M、N點的電場強度方向相同C.M、N點的電場強度大小均為D.M、N點的電場強度大小均為參考答案：AC【分析】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，分析知道M點的場強等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點產(chǎn)生的場強，根據(jù)點電荷場強公式求解，根據(jù)對稱性求N點的場強；【詳解】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，知M點的場強等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點產(chǎn)生的場強，這個球體之外的球殼在M點產(chǎn)生的場強為零，這個球體所帶電荷量為，M點的電場強度大小為，方向向左；根據(jù)對稱性知N點的電場強度大小也為，方向向右；O點的場強為零，則MO間場強方向向左，NO間場強方向向右，所以M、N點的電勢低于O點的電勢，故A、C正確，B、D錯誤；故選AC。2.在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人。假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近處O的距離為d。如戰(zhàn)士想在最短時間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點離O點的距離為：（

）A．

B．0

C．

D．

參考答案：C3.如圖甲所示，一根彈性繩，O、A、B為繩上三點，OA=2m，OB=5m，t=0時刻O點和B點同時開始向上振動且振動圖象相同，如圖乙所示（取向上為正方向）。振動在繩上傳播的速度為5m/s，則A．t=0.6s時刻，質(zhì)點A速度為負向最大B．t=0.7s時刻，質(zhì)點A速度為零，位移為－2A0C．t=0.7s時刻，質(zhì)點A速度為零，位移也為零D．0~0.8s時間內(nèi)，質(zhì)點A通過的路程為2A0

參考答案：CD4.（單選）如圖，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩邊通過一不可伸長的輕質(zhì)細線掛著兩個小物體，質(zhì)量分別為m1、m2,m1＞m2?，F(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑。設(shè)碗固定不動，其內(nèi)壁光滑、半徑為R。則m1滑到碗最低點時的速度為

A．

B．

C．

D．參考答案：D5.（多選題）如圖是創(chuàng)意物理實驗設(shè)計作品《小熊蕩秋千》．兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強的條形磁鐵如圖放置，當用手左右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千．以下說法正確的是（）A．P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向（從右向左看）B．P向右擺動的過程中，Q也會向右擺動C．P向右擺動的過程中，Q會向左擺動D．若用手左右擺動Q，P會始終保持靜止參考答案：AB【考點】楞次定律．【分析】當P擺動時，穿過P的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，由于P和Q形成閉合回路，Q的下端受到安培力的作用而發(fā)生擺動．結(jié)合楞次定律和左手定則進行判斷．【解答】解：A、P向右擺動的過程中，穿過P的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，P中有順時針方向的電流（從右向左看）．故A正確．B、P向右擺的過程中，P中的電流方向為順時針方向，則Q下端的電流方向向外，根據(jù)左手定則知，下端所受的安培力向右，則Q向右擺動．同理，用手左右擺動Q，P會左右擺動．故B正確，C錯誤，D也錯誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在接近收費口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個減速帶時，減速帶都給汽車一個向上的力，這個力使汽車上下顛簸，當這個力的頻率等于汽車的固有頻率時，汽車發(fā)生共振，振動最厲害。所以有，。7.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當房客進門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

8.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）9.012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降。可控核反應堆是驅(qū)動航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力。是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），＝

▲

。參考答案：）中子

310.如圖所示是甲、乙兩位同學在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷___(填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是符合事實的．參考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)11.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內(nèi)均正確12.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：4:1

1:16由萬有引力提供向心力可得，解得，，將v1:v2=1:2代入即可解答。13.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為____________kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為____________m/s。參考答案：40；10三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，使用電火花計時器，電源為220V、50Hz的正弦交流電。O、A、B、C、D、E、F為紙帶上六個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。（1）OD間距離為_______cm；（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在給出的坐標紙上繪出s—t2圖像；s為各計數(shù)點到同一起點O的距離，t為相應時間；圖像斜率的物理意義為______________________，物體加速度的大小為___________________m/s2。參考答案：（1）1.60

2）如圖所示；加速度的一半，

0.215.某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中，設(shè)計了實圖2－4所示的實驗裝置．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在下面的表中．(彈簧始終在彈性限度內(nèi))測量次序123456彈簧彈力大小F/N00.490.981.471.962.45彈簧總長x/cm67.168.349.4810.8511.75實圖2－4

實圖2－5(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在實圖2－5的坐標紙上已描出了前四次測量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長x之間的函數(shù)關(guān)系點，請把第5、6次測量的數(shù)據(jù)對應的點描出來，并作出F－x圖線．(2)圖線跟x坐標軸交點的物理意義是__________________________________________．(3)該彈簧的勁度系數(shù)k＝________.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1)見上圖

(2)彈簧的原長

(3)42N/m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如右圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.10T，磁場區(qū)域半徑r＝m，左側(cè)區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側(cè)區(qū)圓心為O2，磁場向外．兩區(qū)域切點為C.今有質(zhì)量m＝3.2×10－26kg.帶電荷量q＝1.6×10－19C的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點以速度v＝106m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側(cè)區(qū)穿出．求：(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動的距離)參考答案：解析：(1)離子在磁場中做勻速圓周運動，在左右兩區(qū)域的運動軌跡是對稱的，如右圖，設(shè)軌跡半徑為R，圓周運動的周期為T.

由牛頓第二定律qvB＝m①又：T＝②聯(lián)立①②得：R＝③T＝④將已知代入③得R＝2m⑤由軌跡圖知：tanθ＝＝，則θ＝30°則全段軌跡運動時間：t＝2××2θ＝⑥聯(lián)立④⑥并代入已知得：t＝s＝4.19×10－6s(2)在圖中過O2向AO1作垂線，聯(lián)立軌跡對稱關(guān)系側(cè)移總距離d＝2rsin2θ＝2m.答案：(1)4.19×10－6s(2)2m17.輕質(zhì)彈簧原長為2r，將彈簧豎直放置在地面上，如圖甲所示，在其頂端將一質(zhì)量為4m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為r，現(xiàn)將該彈簧水平放置，如圖乙所示，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長度為5r的水平軌道，B端與半徑為r的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度r后，撤去外力，P由靜止開始沿軌道運動，重力加速度大小為g，彈簧處于彈性限度內(nèi)．（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達B點時速度的大?。唬?）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求物塊P質(zhì)量的取值范圍．參考答案：解：（1）當彈簧豎直放置時，長度被壓縮至r時，由機械能守恒定律知，彈簧的彈性勢能Ep=4mgr設(shè)P到達B點時速度的大小為vB．由能量守恒定律知：

Ep=μmg（5r﹣r）+聯(lián)立解得vB=2（2）設(shè)P的質(zhì)量為M，為使P能滑上圓軌道，它到達B點的速度不能小于零，由此可知，Ep＞μMg?4r即4mgr＞μMg?4r解得M＜2m要使P仍能沿圓弧軌道滑回，P在圓軌道上上升的高度不能超過半圓弧的中點C．P從B沿圓弧上滑的過程，由機械能守恒定律知≤MgrP從釋放到B的過程，由能量守恒定律得

Ep=μMg（5r﹣r）+聯(lián)立解得M≥m所以P質(zhì)量范圍為m≤M＜2m答：（1）若P的質(zhì)量為m，P到達B點時速度的大小是2；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，物塊P質(zhì)量的取值范圍為m≤M＜2m．【考點】功能關(guān)系；動能定理的應用．【分析】（1）先研究彈簧豎直放置時彈簧的彈性勢能，即可得到用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度r時彈簧的彈性勢能．P從釋放到B的過程，由能量守恒定律求P到達B點時速度的大小；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，則物塊P到達B點的速度不能等于零．沿圓弧上升的最大高度不能超過C點，由能量守恒定律求P質(zhì)量的取值范圍．18.(12分)如圖，在E=103V/m的水平向左的勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道NM連接．半圓軌道所在豎直平面與電場線平行．其半徑R=40cm，一帶正電荷q=10－4C的小滑塊，質(zhì)量為m=40g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊能運動到半圓軌道的最高點L，滑塊應在水平軌道上離N多遠處釋放；(2)這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?(P為半圓軌