山西省大同市新世纪中学2022年高三物理期末试题含解析

山西省大同市新世纪中学2022年高三物理期末试题含解析一、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1.一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是：A．车速越大，它的惯性越大

B．质量越大，惯性就越大C．质量越大，滑行距离越短

D．滑行距离越长，说明惯性越大参考答案：B2.（单选）如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)正确的是

()参考答案：B解析：线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，即为负值．在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．3.(多选题)如图所示，在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，用M、N两个测力计（图中未画出）通过细线拉橡皮条的端点，使其到达O点，此时α+β=90°，然后保持M的示数不变，而使α角减小，为保持端点位置不变，可采用的办法是（）A．减小N的示数同时减小β角B．减小N的示数同时增大β角C．增大N的示数同时增大β角D．增大N的示数同时减小β角参考答案：A解：要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，则N的拉力应减小，同时应减小β角；故选A4.（单选）如图所示电路中，电源的内阻为r．在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两电表的示数变化情况为（

）A．电压表示数减小，电流表示数增大

B．电压表示数增大，电流表示数减少C．两电表示数都增大

D．两电表示数都减小参考答案：B5.在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右滑动的过程中，下列说法中正确的是(

)（A）电压表V1的示数先变大后变小，电流表A1的示数不变。（B）电压表V1的示数先变小后变大，电流表A1的示数变小。（C）电压表V2的示数先变大后变小，电流表A2的示数先变大后变小。（D）电压表V2的示数先变小后变大，电流表A2的示数先变小后变大。参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是

(

)

A．M带负电，N带正电

B．M的速率小于N的速率

C．洛仑兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间参考答案：A7.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：8.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。参考答案：9.位移是描述物体

变化的物理量，加速度是描述物体

快慢的物理量．参考答案：位置；速度变化【考点】加速度；位移与路程．【分析】位移的物理意义是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量．故答案为：位置；速度变化10.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______。参考答案：

(1).

(2).【详解】由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为11.如图所示，完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为_

________________，穿过三木块所用的时间之比_________________。参考答案：12.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央13.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：80三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ，矩形区域内有水平向右的匀强电场，场强为E；在y0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，半径为R的光滑绝缘空心半圆管ADO固定在坐标平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN，一质量为m、电荷量为q的带电粒子（重力不计）从半圆管的O点由静止释放，进入管内后从A点穿出恰能在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。求（1）该粒子带哪种电荷？匀强磁场的磁感应强度B的大小为多少；（2）若粒子再次进入矩形区域MNPQ时立即撤去磁场，此后粒子恰好从QP的中点C离开电场。求矩形区域的边长MQ与R的关系。（3）在满足（2）的基础上，求从A点运动到C点的时间。参考答案：（1）正、；（2）、；（3）（1）粒子要由静止进入管内，必须带正电。粒子从O到A过程中由动能定理得：从A点穿出后做匀速圆周运动，有：

解得：（2）粒子再次进入矩形区域后做类平抛运动，由题意得：联立解得：（3）粒子从A点到矩形边界MN的过程中，有：从矩形边界MN到C点的过程中，有：故所求时间：

答：（1）该粒子带正电荷，匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）矩形区域的长度，宽度；（3）从A点运动到C点的时间为。17.如图所示，在纸面内有一个边长为L的等边三角形abc，有一个质量为m，电量为q的带正电的粒子从a点以速度沿平行于纸面且垂直于bc边的方向进入该区域，若在该区域内只存在垂直于纸面的匀强磁场，该粒子恰能从c点离开；若该区域内只存在平行于bc边的匀强电场，该粒子恰好从b点离开（不计粒子重力）。(1)判断匀强磁场，匀强电场的方向；(2)计算电场强度与磁感应强度的大小之比。参考答案：(1)匀强磁场方向垂直纸面向外;强电场方向平行于bc边由c指向b

(2)(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知：洛伦兹力充当向心力，解得

粒子在电场中做类平抛运动，所以：18.如图所示，正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l＝1.8m，距地面高h＝0.8m。平行板电容器的极板CD间距d＝0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B＝1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q＝5×10－13C、电性正负未知的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U＝2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触)，然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面的同时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动，极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明C板的极性；（2）若微粒质量m＝1×10－13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。参考答案：(1)微粒在极板间所受电场力大小为F＝

（1分）代入数据得F＝1.25×10－11N

（1分）由微粒在磁场中的运动可判断微粒带正电，微粒由极板间电场加速，故C板为正极，D板为负极。

（1分）(2)若微粒的质量为m，刚进入磁场时的速度大小为v，由动能定理Uq＝mv2

v＝5m/s

（2分）微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，若圆周运动半径为R，有qvB＝m

R＝1m

（2分）因为台面边长l＜2R，所以微粒在台面上转过的圆心角必小于π弧度。如图所示，微粒在台面以速度v做以O点为圆心、R为半径的匀速圆周运动，从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动，落地点为Q，水平位移为s，下落时间为t。设滑块质量为M，滑块获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成φ角方向，以加速度a做匀减速直线运动到Q，经过位移为x。由几何关系，可得cosθ＝

θ＝37°

（2分）根据平抛运动，h=gt2

t＝＝0.4s

（2分）s＝vt

s＝2m

（1分）对于滑块，由牛顿定律及运动学方程，有μMg＝Ma

a＝2m/s2

（2分）x＝v0t－at2