北京穆家峪中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

北京穆家峪中學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1.兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一速度從圖中a點進入電場，其運動軌跡為圖中實線所示，若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是（）A．帶正電B．速度先變大后變小C．電勢能先變大后變小D．經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同參考答案：CD【考點】等勢面；電勢能．【分析】從粒子運動軌跡看出，軌跡向上彎曲，可知帶電粒子受到了向上的力的作用，從a→b→c過程中，電場力做負功，c→d→e過程中，電場力做正功，可判斷電勢能的大小和速度大小．粒子在靜電場中電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小．【解答】解：A、根據(jù)兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面的特點可得，該圖中的等勢面中，正電荷在上方，負電荷在下方；從粒子運動軌跡看出，軌跡向上彎曲，可知帶電粒子受到了向上的力的作用．所以粒子帶負電．故A錯誤；B、C、粒子從a→b→c過程中，電場力做負功，c→d→e過程中，電場力做正功．粒子在靜電場中電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，速度先減小，后增大．故B錯誤，C正確；D、由于b、d兩點處于同一個等勢面上，所以粒子在bd兩點的電勢能相同，粒子經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同．故D正確．故選：CD2.建筑工人如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10m/s2。)(

)A．510N

B．490N

C．890N

D．910N參考答案：B3.（多選）圖中，固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的A點，圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置（距地面高度為h）由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時速度恰好為零．則在圓環(huán)下滑至底端的過程中（）A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈力對圓環(huán)做負功，大小為mghC．圓環(huán)所受合力做功為零D．圓環(huán)到達B時彈簧彈性勢能為mgh參考答案：考點：功能關(guān)系；功的計算．分析：分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，系統(tǒng)的機械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒進行分析．解答：解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤，B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，在圓環(huán)下滑的過程中，彈簧對圓環(huán)有拉力，此拉力對圓環(huán)做負功，則由功能原理知圓環(huán)的機械能減小，根據(jù)動能定理可知彈力做功為﹣mgh．故B正確．C、對于圓環(huán)，兩個過程中動能的變化量為零，根據(jù)動能定理可知圓環(huán)所受的合力做功為零，故C正確．D、對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)而言，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，可知圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么彈簧的彈性勢能增大mgh，故D正確．故選：BCD．點評：對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎好題．4.如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是()A．小球通過最高點時的最小速度vmin＝B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球可能有作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力參考答案：B5.從三業(yè)飛往濟南的波音737航班，到達遙墻國際機場，降落的速度為60m／s，然后以加速度大小為5m／s2做勻減速直線運動，則飛機在第14秒內(nèi)的位移為A．350m

B．180mC．0m

D．1330m參考答案：C飛機著陸后到停止所需的時間t0==s=12s＜14s．所以飛機在第14s內(nèi)的位移等于0.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用測力計研究在豎直方向運行的電梯運動狀態(tài)。他在地面上用測力計測量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測力計仍測量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)小于G，由此判斷此時電梯的運動狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運動或減速向上運動。測力計的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運動狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．7.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：8.23．在均勻介質(zhì)中，各質(zhì)點的平衡位置均在同一直線上，圖中正方形方格的邊長均為1.5cm。波源在坐標原點，t＝0時波源開始向y軸負方向振動，經(jīng)過0.24s時間第二次形成如圖所示波形，則此波的周期T為______________s，波速為______________m/s。參考答案：0.08

；

1.59.（選修3-4）（6分）根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場，這個變化的電場就會在周圍產(chǎn)生

．不同波段的電磁波具有不同的特性，如紅外線具有明顯的

效應，紫外線具有較強的

效應．參考答案：答案：周期性變化的磁場（2分）

熱（2分）

熒光（2分）10.）用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應進行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。11.如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：12.如圖所示電路中，電源電動勢E＝8V，內(nèi)電阻r＝4Ω，Er

定值電阻R1＝6Ω，R為最大阻值是40Ω的滑動變阻器．則在滑動變阻器左右滑動過程中，電壓表的最大讀數(shù)為V，電源的最大輸出功率為W．參考答案：6.4

3.8413.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動時所需拉力大小之比為3：4，則棒對板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）15.

（選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ有勻強電場和勻強磁場，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．勻強電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應強度均為B，方向分別垂直紙面向里和向外．一個質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進入場區(qū)后，恰能做勻速圓周運動．已知重力加速度為g．(1)試判斷小球的電性并求出電場強度E的大小；(2)若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，求它釋放時距MN的高度h；(3)試討論在h取不同值時，帶電小球第一次穿出Ⅰ區(qū)域的過程中，電場力所做的功．參考答案：解析：(1)帶電小球進入復合場后，恰能做勻速圓周運動，合力為洛倫茲力，重力與電場力平衡，重力豎直向下，電場力豎直向上，即小球帶正電。

由qE=mg①解得②

(2)帶電小球在進入磁場前做自由落體運動，依機械能守恒有mgh=mv2③

帶電小球在磁場中作勻速圓周運動，設半徑為R，依牛頓第二定律有qvB=m④

由于帶電小球在Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域運動過程中q、v、B、m的大小不變，故三段圓周運動的半徑相同，以三個圓心為頂點的三角形為等邊三角形，邊長為2R，內(nèi)角為60o，如答圖(a)所示．由幾何關(guān)系知R=⑤

解得h=⑥；作出小球運動大致軌跡圖

(3)當帶電小球在Ⅰ區(qū)域作圓周運動的圓弧與PQ相切時，運動軌跡如答圖(b)所示，有

半徑R=d⑦

聯(lián)立③④⑦式，解得h0=⑧

討論：i．當h<h0時，帶電小球進入磁場Ⅰ區(qū)域的速度較小，半徑較小，不能進入Ⅱ區(qū)域，由磁場上邊界MN第一次穿出磁場Ⅰ區(qū)域，此過程電場力做功W=qEs=0⑨

ⅱ．當h>h0時，帶電小球進入磁場Ⅰ區(qū)域后由下邊界PQ第一次穿出磁場Ⅰ區(qū)域進入Ⅱ區(qū)域，此過程電場力做功W=－qEd⑩

將②式代入得W=－mgd

評分說明：第(3)問討論對于當h=h0時的臨界情況不做要求，即電場力做功W=0或者W=－mgd均可以.：17.如圖所示，粗糙斜面與光滑水平面通過可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角。A、B是兩個質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），C為左端附有膠泥的豎直薄板（質(zhì)量均不計），D是兩端分別水平連接B和C的輕質(zhì)彈簧。當滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時，恰能沿斜面向下勻速運動。現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距底端，L=1m處由靜止滑下，求：（g=10m／s2，sin37°=0．6）（i）滑塊A到達斜面底端時的速度大?。唬╥i）滑塊A與C接觸粘在一起后，A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在作用過程中，彈簧的最大彈性勢能。參考答案：18.如圖所示，電量為q=2×10-8C，質(zhì)量為m=2×10-10kg的帶正電的粒子從M點以與MN方向成1200角出發(fā)，同