2022年山西省晉中市恒達(dá)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年山西省晉中市恒達(dá)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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1.8．(2011·湖南部分重點(diǎn)中學(xué))如圖5所示，a、b是兩顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()．圖5A．a(chǎn)、b線速度大小之比是∶1B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度之比是3∶4D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是4∶9參考答案：解析兩顆衛(wèi)星均繞同一中心天體(地球)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律有：G＝m＝mr＝mω2r＝ma，由此可知：v∝，T2∝r3，ω2∝，a∝，因兩顆衛(wèi)星的軌道半徑分別為ra＝2R，rb＝3R，代入以上各式，所以C正確．答案C2.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為E。這時(shí)突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是

A．撤去F后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E/3

D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E參考答案：BC撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對(duì)A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，這個(gè)過程中，只有彈簧的彈力對(duì)B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能也守恒，故A錯(cuò)誤，B正確．撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時(shí)，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢(shì)能最大．設(shè)兩物體的相同速度為v，A離開墻時(shí)，B的速度為v0，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為EP=，故C正確D錯(cuò)誤，故選BC。3.（多選）兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則（）A．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．NC間場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功參考答案：考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)能．專題：壓軸題；電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：兩點(diǎn)電荷連線的電勢(shì)高低的分布如圖所示，由于沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知兩點(diǎn)電荷的電性．解答：解：A、C點(diǎn)電勢(shì)的拐點(diǎn)，若正點(diǎn)電荷從D到N點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減?。畡t電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；B、由圖知A點(diǎn)的電勢(shì)為零，則O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量比M點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量大，且O點(diǎn)的電荷帶正電，M點(diǎn)電荷帶負(fù)電．故B錯(cuò)誤；C、由圖可知：OM間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，MC間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向．故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)镸C間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后負(fù)功．故D正確；故選：AD點(diǎn)評(píng)：電勢(shì)為零處，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零．電荷在電場(chǎng)中與電勢(shì)的乘積為電勢(shì)能．電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定電勢(shì)能的增加與否．4.（多選題）如圖所示，實(shí)線表示一簇關(guān)于x軸對(duì)稱的等勢(shì)面，在軸上有A、B兩點(diǎn)，則（）A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向C．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) D．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)參考答案：AD【考點(diǎn)】等勢(shì)面；電場(chǎng)強(qiáng)度．【分析】電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，等勢(shì)面密，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，等勢(shì)面疏；沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低．沿著等勢(shì)面移動(dòng)點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力不做功．電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直．【解答】解：A、C、等差等勢(shì)面的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由于0.4V與0.1V兩個(gè)等勢(shì)面間電勢(shì)差大于0.6V與0.4V兩個(gè)等勢(shì)面間電勢(shì)差，U=，B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較大，故A正確，C錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸正方向，故B錯(cuò)誤；D、電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故電場(chǎng)線沿著x軸正方向；沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)；故D正確；故選：AD．5.（單選題）如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成α角，則兩小球初速度之比為：A．tanα

B．cosα

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖示電路中，電表視為理想表。當(dāng)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為12V，當(dāng)S閉合后，電壓表示數(shù)為11.2V，電流表示數(shù)為0.2A，則電源電動(dòng)勢(shì)為

，內(nèi)電阻為

。

參考答案：

答案：12V、

4W7.（5分）長度為的質(zhì)量分布不均的木棒，木棒用細(xì)繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細(xì)繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質(zhì)量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細(xì)繩和重力三個(gè)力作用，這三個(gè)力必然交于一點(diǎn)，如圖所示，則點(diǎn)為重心位置。設(shè)，。由幾何關(guān)系則有:，，可求得。8.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.06s時(shí)的波形圖，則6=0時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸________(選填“正”或“負(fù)”）方向運(yùn)動(dòng)。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：9.（填空）（2013?徐匯區(qū)二模）（1）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，軟鐵環(huán)兩側(cè)分別繞兩個(gè)線圈，左側(cè)線圈為閉合回路，在其中一段導(dǎo)線下方附近放置一小磁針，小磁針靜止時(shí)N極指向北方如圖所示，右側(cè)線圈與電池、電鍵相連．則在閉合電鍵后，你將看到小磁針

（單選題）（A）仍然在原來位置靜止不動(dòng)

（B）抖動(dòng)后又回到原來位置靜止（C）抖動(dòng)后停在N極指向東方位置

（D）抖動(dòng)后停在N極指向西方位置（2）通過歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是

．參考答案：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向解：（1）閉合電鍵后，線圈中的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，且增加，故根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為順時(shí)針方向，故左側(cè)線圈中感應(yīng)電流方向俯視順時(shí)針，故直導(dǎo)線有電流，小磁針旋轉(zhuǎn)一下，電路穩(wěn)定后，無感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，故選B；（2）只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應(yīng)電流，即原磁場(chǎng)變化時(shí)才有感應(yīng)電流，故產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．故答案為：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．10.）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，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(cè)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(yīng)進(jìn)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.如圖所示電路中，E為不計(jì)內(nèi)阻的電源，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，按圖示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7212.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。參考答案：答案：右、右13.如圖所示(a)，一個(gè)質(zhì)量為m0的物體放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用20N的力F通過細(xì)繩繞過定滑輪拉它時(shí)，產(chǎn)生2m/s2的加速度．現(xiàn)撤掉20N的拉力，在細(xì)繩下端掛上重為20N的物體m，如圖所示(b)，則前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_________N，T2=_________N(g取10m/s2)參考答案：20N,16.7N三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，直角坐標(biāo)平面Oxy在豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上，在第一象限內(nèi)分布著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(不包含y軸)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E1，表示，在第二象限內(nèi)分布著方向沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E2表示。用長度為L的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))懸掛在P點(diǎn)，P點(diǎn)在y軸上，坐標(biāo)為((0,2L)，在P點(diǎn)正下方與P點(diǎn)距離小于L的某點(diǎn)Q釘一釘子?，F(xiàn)用外力把小球拉到左側(cè)與P等高處，細(xì)線被拉直與x軸平打，由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩恰被拉斷，然后進(jìn)入第一象限，經(jīng)過時(shí)間，立即在第一象限內(nèi)再加垂直于Oxy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，再經(jīng)過時(shí)間to，=撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知E1=，E2=，細(xì)線能夠承受的最大拉力是F0=3mg。(結(jié)果用g、L、m表示)求：(1)小球在下擺過程中的最大速度vm=?(2)Q點(diǎn)與P點(diǎn)之間的距離h=?(3)小球在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=?小球離開第一象限的位置坐標(biāo)?參考答案：(1)小球在向下擺動(dòng)過程中，設(shè)合力與豎直方向的夾角為θ，當(dāng)速度方向與合力方向垂直時(shí)，即細(xì)線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，速度最大，設(shè)為vm，則…（2分）解得，θ=37°由動(dòng)能定理有，有………（2分）解得

………（1分）（2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到Ｐ點(diǎn)正下方時(shí)速度為v1，由動(dòng)能定理有，有

………（2分）解得小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被釘子擋住，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則根據(jù)牛頓第二定律，有………（1分）

………（1分）解得………（1分）（3）繩被拉斷，小球進(jìn)入第一象限，由于qE1=mg，所以小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間t0，加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，周期為T，則

………（1分）

………（1分）解得，所以，

………（1分）即小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間是四分之三個(gè)周期，撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過x軸，設(shè)撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，小球的位置與x軸的距離是y，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，則………（1分）

………（1分）在第一象限的總時(shí)間………（1分）

…………（1分）設(shè)小球離開x軸的坐標(biāo)為（x，0），則

…………（1分）解得，小球離開第一象限的位置坐標(biāo)是（…（1分）17.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點(diǎn)相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A．取g=1