河北省唐山市夹河乡夹河中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省唐山市夹河乡夹河中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示装置处于真空中，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过同一加速电场和偏转电场，最后粒子均打在与OO′垂直的荧光屏上（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1：2：4，电量之比为1：1：2，不计粒子的重力影响）．下列说法中正确的是（）A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为1：2：1B．三种粒子飞出偏转电场时的速率之比为：1：1C．三种粒子打在荧光屏上的位置不同D．偏转电场的电场力对种粒子做功之比为1：1：2参考答案：解：A、根据动能定理得，qU0=，则进入偏转电场的速度v=，因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比：1：1．在在偏转电场中运动时间t=∝，则知时间之比为1：：，故A错误；B、在竖直方向上的分速度vy=at==，则出电场时的速度=．因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同．故B错误；C、偏转位移y=═=，与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，即粒子打在荧光屏上同一个位置，故C错误；D、偏转电场对粒子做功W=qEy=，因为U1和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D正确．故选：D．2.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线端系上第一个垫圈1，隔12cm再系一个垫圈2，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图4所示。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（

） A．落到盘上的时间间隔越来越大 B．落到盘上的时间间隔相等 C．依次落到盘上的时间关系为1:2:3:4 D．依次落到盘上的时间关系为1:（-1）:（－）:（2－）参考答案：BC3.由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电量不变，与移动前相比（）A．P、Q之间的距离增大B．杆BO对Q的弹力减小C．杆AO对P的摩擦力增大D．杆AO对P的弹力减小参考答案：C：解：A、Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、B错误；C、对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，C正确；D、AO杆对小球P的弹力不变，D错误．故选：C4.如图12所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直于纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为()图12A．B>

B．B<C．B<

D．B>参考答案：C5.（09年长沙一中、雅礼中学联考）如图所示，质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（

）A.无摩擦力B.水平向右的摩擦力C.支持力为(M+m)gD.支持力小于(M+m)g参考答案：

答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块m1-和m2，质量都为1kg，拉力F1=10N，F2=6N与轻线沿同一水平直线。则在两个物块运动过程中，m1-的加速度_______，轻线的拉力_______．参考答案：a=2m/s2

F=8N7.在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现

（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为

．参考答案：亮；．【考点】光的干涉．【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化．【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为△x==；根据△x=λ知，激光的波长为λ=；故答案为：亮；．8.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：9.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.10.磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝

，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有

等。参考答案：答案：，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。11.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：112.（6分）两颗人造地球卫星分别绕地球作匀速圆周运动，卫星质量，轨道半径，则它们的角速度之比∶，周期之比T1∶T2=

，线速度之比

。参考答案：

8:1

8:1

2:113.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．参考答案：：解：（1）由于物体无碰撞进入圆弧轨道，即物体落到A点时速度方向沿A点切线方向，则tanα===tan53°又由h=gt2联立以上各式得v0=3m/s．（2）设物体到最低点的速度为v，由动能定理，有mv2﹣mv02=mg[h+R（1﹣cos53°）]在最低点，据牛顿第二定律，有FN﹣mg=m代入数据解得FN=43N由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力为43N．答：（1）物体平抛的初速度为3m/s；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为43N．17.质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，用F=18N的水平力拉物体，在开始的2s内物体发生了10m位移，此后撤去力F，求：⑴撤去力F时物体的速度；⑵撤去力F后物体运动的最大位移．参考答案：解：由运动学公式：

（1分）

（1分）解得：v=10m/s

（2分）⑵由牛顿第二定律：F－f＝ma

（1分）撤去拉力F后，物体在摩擦力作用下继续滑行，加速度为a′

－f＝ma′

（1分）物体继续滑行位移

=12.5m

（2分）

18.如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为530和370．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）若小车静止不动，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为多大？参考答案：解：对物体进行受力分析如图所示，（1）小车静止不动，物体受力平衡（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，建立水平和竖直方向的直角坐标系：竖直方向：①水平方向：②联立①②得（3）若OA绳中恰好没有拉力，物体受到重力和绳子的拉力mgtan53°=ma解得：答：（1）若小车静止不动，绳OA拉力为