2022年江蘇省常州市茅山中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年江蘇省常州市茅山中學(xué)高三物理上學(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1.一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中S0A=S0C，則下列說法正確的是（

）A.甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負(fù)電B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.P2極板電勢(shì)比P1極板電勢(shì)高D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3：2參考答案：B【分析】粒子速度選擇器中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)作用，電場(chǎng)力不變，速度方向不變，可知洛倫茲力與電場(chǎng)力應(yīng)平衡，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得到半徑表達(dá)式，根據(jù)半徑公式分析半徑越大時(shí)，粒子的質(zhì)量和比荷的大?。驹斀狻考琢Ｗ釉诖艌?chǎng)中向上偏轉(zhuǎn)，乙粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，qvB=m，得：，r甲＜r乙則甲的比荷大于乙的比荷，B正確；能通過狹縫S0的帶電粒子，電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向，若粒子帶正電，則洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下，則P1極板電勢(shì)比P2極板電勢(shì)高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，由前面分析，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為2：3，故D錯(cuò)誤；故選B?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要理解速度選擇器的原理：電場(chǎng)力與洛倫茲力，粒子的速度一定．粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑．2.如圖，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的方向垂直于oxy平面向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射出此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響。由這些條件可知

A．不能確定粒子通過y軸時(shí)的位置B．不能確定粒子速度的大小C．不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D．以上三個(gè)判斷都不對(duì)參考答案：答案：D3.我國(guó)已成功發(fā)射多顆衛(wèi)星，為實(shí)現(xiàn)國(guó)人的飛天夢(mèng)想提供了大量的信息、科技支持。嫦娥一號(hào)的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)新的航天時(shí)代的到來(lái)。已知發(fā)射的衛(wèi)星中，衛(wèi)星A是極地圓形軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星B是地球同步衛(wèi)星，二者質(zhì)量相同，且衛(wèi)星A的運(yùn)行周期是衛(wèi)星B的一半。根據(jù)以上相關(guān)信息，比較這兩顆衛(wèi)星，下列說法中正確的是（

）A.衛(wèi)星B離地面較近，衛(wèi)星A離地面較遠(yuǎn)B.正常運(yùn)行時(shí)衛(wèi)星A的線速率比衛(wèi)星B的線速率大C.衛(wèi)星A和衛(wèi)星B由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射時(shí)衛(wèi)星A比衛(wèi)星B的發(fā)射難度大D.衛(wèi)星A對(duì)地球的觀測(cè)范圍比衛(wèi)星B的觀測(cè)范圍大參考答案：D4.（單選題）某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點(diǎn)到墻面的距離在10m至15m之間．忽略空氣阻力，取g＝10m/s2.球在墻面上反彈點(diǎn)的高度范圍是()A．1.0m至1.6m

B．1.0m至1.8m

C．0.8m至1.6m

D．0.8m至1.8m參考答案：D5.（多選）如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是A．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮A1后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會(huì)熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1和A2都要過一會(huì)才熄滅參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器．(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序：________A．使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它工作起來(lái)C．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)D．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測(cè)量值。(2)要得到ω的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圓規(guī)

D．量角器(3)寫出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義。參考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ為n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，T為時(shí)間間隔7.如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10-10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時(shí)間范圍是

。參考答案：

6*10-10s<t<

8*10-10s

8.核動(dòng)力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動(dòng)力．核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種，其中X為待求粒子，y為X的個(gè)數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應(yīng)過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達(dá)式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；9.（4分）如圖是一個(gè)單擺的共振曲線．此單擺的固有周期T是

S，若將此單擺的擺長(zhǎng)增大，共振曲線的最大值將

（填“向左”或“向右”）移動(dòng)．

參考答案：2.5（2分）；左（2分）10.半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性．11.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負(fù)

1012.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，其核反應(yīng)方程式為________。該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案：01n＋11H→12H(13.（4分）為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)，已知傳播無(wú)線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為500m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站轉(zhuǎn)發(fā)___________（選填：無(wú)線電廣播信號(hào)或電視信號(hào)）。這是因?yàn)椋篲_______________________________________________。參考答案：答案：電視信號(hào)

電視信號(hào)的波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長(zhǎng)木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長(zhǎng)木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測(cè)量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測(cè)量長(zhǎng)木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測(cè)得木塊經(jīng)過光電門時(shí)的檔光時(shí)間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測(cè)量和算出的物理量可以得出木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時(shí)間很短，因此可以用其通過的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出表達(dá)式，求動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度(3)對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球的軌道半徑為R，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星中心的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角（簡(jiǎn)稱視角）。已知該行星的最大視角為，當(dāng)行星處于最大視角時(shí)是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳時(shí)期。某時(shí)刻該行星恰好處于最佳觀察期，且行星的位置超前于地球。求：（1）行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期（2）該行星下一次處于最佳觀察期至少經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案：解答：（1）由題意可知行星的軌道半徑為：

①設(shè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為，由開普勒第三定律有：

②由①②解得：（應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解答，結(jié)果正確照樣給分）

（2）設(shè)經(jīng)時(shí)間t地球轉(zhuǎn)過角，行星再次處于最佳觀察期則行星轉(zhuǎn)過的角度為：

………………③那么：

………④

…………⑤由①②③④⑤可得：

………………⑥17.一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為M的劈放在粗糙的水平面上,劈與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)，劈的斜面光滑且與水平面成30°角;現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m=kg的小球,小球放在斜面上,小球靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角也為30°,如圖所示,，試求:(1)當(dāng)劈靜止時(shí)繩子的拉力大小.(2)已知地面對(duì)劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)劈的滑動(dòng)摩擦力,若改變小球的質(zhì)量，為使整個(gè)系統(tǒng)靜止,則小球與劈的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系?參考答案：（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力情況如圖甲所示，對(duì)T和G進(jìn)行正交分解，由平衡條件可得：Tcos30°=mgsin30°

(2分)所以T=10N

(2分)（2）以劈和小球整體為研究對(duì)象，整體受力情況如圖乙所示，由物體的平衡條件可得：f=Tcos60°

(2分)為使整個(gè)系統(tǒng)靜止，其臨界狀態(tài)是靜摩擦力f為最大值，即有

(2分)所以聯(lián)立以上兩式可得：m=6M即小球與劈的質(zhì)量應(yīng)滿足m6M

(2分)18.質(zhì)量m=0.1g的小物塊，帶有5×10﹣4C的電荷，放在圖示傾角為30°的光滑絕緣固定斜面頂端，整個(gè)斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．物塊由靜止開始下滑，到某一位置離開斜面（設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，g取10m/s2）．求：（1）物塊帶何種電荷？（2）物塊離開斜面時(shí)的速度是多大？（3）物塊在斜面上滑行的距離是多大？參考答案：解：（1）由題意可知：小滑塊受到的安培力垂直斜面向上．根據(jù)左手定則可得：小滑塊帶負(fù)電．（2）當(dāng)物體離開斜面時(shí)，彈力為零，因此有：qvB=mgcos30°，得：v===2m/s．（3）由于斜面光滑，物體在離開斜面之前一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，