2022年安徽省滁州市示范高中关塘中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年安徽省滁州市示范高中关塘中学高三物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图所示，正方形abcd区域内（含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子（重力忽略不计）若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成45°的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（）A．该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B．若该带电粒子从ab边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0C．若该带电粒子从bc边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t0D．若该带电粒子从cd边射出磁场，它在磁场中经历的时间一定是t0参考答案：AD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】根据几何关系确定带电粒子在磁场中的运动轨迹并确定其圆心角，根据其从各边穿出时的角度及时间确定能否从各边穿出．【解答】解：带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T=2t0．粒子在磁场中转过的圆心角为θ，粒子在磁场中的运动时间：t=T；随粒子速度逐渐增大，轨迹由①→②→③→④依次渐变，粒子运动轨迹如图所示；A、由图可知粒子在四个边射出时，射出范围分别为OG、FE、DC、BA之间，不可能从四个顶点射出，故A正确；B、粒子从ab边射出时，其转过的圆心角：45°≤θ＜135°，粒子运动时间：t0≤t＜t0，故B错误；C、粒子从bc边射出时，其转过的圆心角：135°≤θ＜180°，粒子运动时间：t0≤t＜t0，故C错误；D、从cd边射出磁场的粒子在磁场中转过的圆心角为θ=270°，粒子在磁场中的运动时间：t=T=t0，故D正确；故选：AD．2.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h．开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W。下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断。根据你的判断，W的合理表达式应为（

）A．W=0

B．W=-gC．W=g

D．W=-g15.答案：参考答案：3.如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中A.小车处于平衡状态，所受合外力为零B.小车受到的牵引力逐渐增大C.小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D.小车重力的功率逐渐增大参考答案：C【分析】小车做匀速圆周运动，结合动能定理以及功率的公式进行分析即可；【详解】A．由题可知，小车做匀速圆周运动，其加速度不为零，即小车不处于平衡状态，合力不为零，故选项A错误；B．对小车进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，由于逐渐增大，可知逐渐减小，故选项B错误；C．由题可知，小车动能不变，根据动能定理可知：则根据功能关系可知重力的功等于重力势能的变化，则牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故选项C正确；D．随着小车的上升，角逐渐增大到，则根据公式可知由于角逐渐增大则重力的功率逐渐减小，故选项D错误。4.如图所示，水平传送带A、B两端点相距x=4m,以υ0=2m/s的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕，则小煤块从A运动到B的过程中(

)A.小煤块从A运动到B的时间是sB.小煤块从A运动到B的时间是2.25SC.划痕长度是4mD.划痕长度是0.5m参考答案：BD5.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是(

)A.a、b为异种电荷，a应为正电荷b为负电荷B.a、b为同种电荷C.A点场强大于B点场强D.A点场强等于B点场强参考答案：A根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可以判断ab是异种点荷，a应为正电荷b为负电荷，故A正确，B错误。电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A处电场线较疏。所以A点场强小于B点场强，故CD错误。故选A.【点睛】常见的电场线分布情况要熟悉，这是考试的热点．并要掌握电场线的两个物理意义：疏密表示场强的大小，沿着电场线的方向电势降低．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。参考答案：

，

7.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：8.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．9.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：51610.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中________是F1、F2合力的理论值，

是合力的实验值，通过本实验可以得出结论：在误差允许的范围内，

是正确的。参考答案：F

F′

力的平行四边形定则11.如图所示，质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则水平面对b的支持力可能

2mg（填“大于”“小于”或“等于”）

参考答案：等于12.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）参考答案：①垫木应向_____左_____移动。②小车通过的距离为16.18-16.21cm。③小车的速度是____3.9-4.1______m/s④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s213.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝

；它们的最大加速度之比为aA:aB＝

。

参考答案：2：3；9：2略三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组在学完《闭合电路欧姆定律》后，利用如图所示的电路来探究电路中各部分的电压、电流随滑动变阻器R阻值变化的关系。电路中R1、R2、R3为三个定值电阻，四个电表均视为理想电表，当滑动变阻器R的滑片P分别置于a、b两个位置时，读出四个电表的两组数据如下：P的位置A1的示数A2的示数V1的示数V2的示数a0.420.263.202.00b0.480.342.801.70

学习小组的同学们通过对上述两组数据的分析，发现其中某个电表的读数存在偏差，经过仔细检查，发现是有个电表的内部接线出现松动，致使其读出的数值不准确。

（1）有故障的电表是：

（2）利用另外三个无故障电表的读数值，能求出R1、R2、R3这三个定值电阻中哪些电阻的的阻值，答：

；阻值多大？答：

；

（3）能否求出所用电源的电动势E和内阻r的大小？答：

；如能，求出其数值。答：

。参考答案：⑴

电压表V2

；（2分）

⑵电阻R3

；（1分）R3＝20Ω；（1分）

⑶能求电动势E的大小，不能求内阻r的大小（各1分共2分）；E＝6V。15.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_

_和

__之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：(1)6和7

(2)0.99-1.02

(3)2.0偏大四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆巡逻车最快能在10s内由静止加速到最大速度，并能保持最大速度匀速行驶，已知该加速过程的平均速度为25m/s，问：（1）该巡逻车加速阶段的加速度大小是多少？（2）该巡逻车在平直的高速公路上由静止开始，追上前方1250m处正在以35m/s速度匀速行驶的汽车，至少需要多长时间？参考答案：解：（1）根据平均速度的推论知，得最大速度为：，则巡逻车的加速度大小为：a=．（2）设经过t时间追上匀速行驶的汽车，根据位移关系有：，代入数据解得：t=100s．答：（1）该巡逻车加速阶段的加速度大小为5m/s2；（2）至少需要100s的时间．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据平均速度的推论求出最大速度，结合速度时间公式求出巡逻车加速阶段的加速度大小；（2）根据位移关系，结合匀变速直线运动的运动学公式求出追及的时间．17.如图所示，可自由移动的活塞将密闭的汽缸分为体积相等的上下两部分A和B，初始状态时，A、B两部分的温度都是800K，B中气体的压强为1.25×105Pa，活塞质量m=2.5kg，汽缸的横截面积S=10cm2，汽缸和活塞都是由不传热的材料制成．现保持B部分气体温度不变，设法缓慢降低A部分气体的温度，使得A部分气体体积变为原来的，若不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，g=10m/s2，则降温后A部分气体的温度等于多少K？参考答案：解：设开始时，两部分气体的体积都是V，由题意可知：pB=1.25×105Pa，pA=pB﹣=1.25×105﹣=1×105Pa，pB′=pA′+=pA′+0.25×105Pa，VA=VB=V，VA′=V，VB′=V，TA=800K，对A气体，由理想气体状态方程得：=，即：=①对B部分气体，由玻意耳定律得：pBVB=pB′VB′，即：1.25×105×V=（pA′+0.25×105）×V②由①②解得：TA′=450K；答：降温后A部分气体的温度等于450K．【考点】理想气体的状态方程．【分析】根据题意分别求出A、B两部分气体的状态参量，对B部分气体应用玻意耳定律列方程，对A部分气体应用理想气体状态方程列方程，然后解方程组可以求出A气体的温度．18.