安徽省六安市金寨县燕子河中学2022年高三物理期末试卷含解析

安徽省六安市金寨县燕子河中学2022年高三物理期末试卷含解析 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. （多选题）地面附近空间中存在着纸面内水平方向的匀强电场（图中未画出）和垂直于纸面向里的匀强磁场（如图所示）．一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线 MN运动．由此可以判断（　　） A．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 B．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点 C．如果水平电场方向向右，油滴是从N点运动到M点 D．如果水平电场方向向右，油滴是从M点运动到N点 参考答案： AC 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律． 【分析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误． 【解答】解：AB、根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故A错误，B正确． C、如果水平电场方向向右，电场力水平向左，所以油滴带负电，油滴是从N点运动到M点D，故C正确，D错误． 故选：AC 2. 如图所示，a、b是两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射。α>β，则下列说法正确的是         A．水对光束a的折射率较大 B．水中光束b的速度较小 C．光束a频率较大 D．若从水中射向空气，光束a的临界角比光束b的临 界角小 参考答案： BD 3. （单选）如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为ks5u A．0        B．2πkmgR C．2kmgR      D.kmgR 参考答案： D 4. 如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图．已知这列波是沿x轴正方向传播的，波速为20m/s，则下列说法正确的是（　　） A．质点P做简谐运动的振幅是8cm B．在t=0.125s 时刻，质点P速度方向沿y轴正方向 C．在t=0.15s时刻，质点P速度正在减小 D．在t=0.15s时刻，质点P加速度正在减小 参考答案： C 解：A、质点P做简谐运动的振幅是：A=4cm，故A错误． B、由图知波长为：λ=2m，则波的周期为：T==s=0.1s 波沿x轴正方向传播，此刻质点P正向上运动．因为t=0.125s=1T，所以在t=0.125s 时刻，质点P速度方向沿y轴负方向，故B错误． C、D、因为t=0.15s=1.5T，则t=0.15s时刻与图示时刻图象反相，质点P位于平衡位置下方，正向下向波谷运动，所以在t=0.15s时刻，质点P速度正在减小，加速度正在增大，故C正确，D错误． 故选：C 5. 如图所示，在光滑的水平面上，有一绝缘的弹簧振子，小球带负电，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场，此后： A．振子的振幅将增大     B．振子的振幅将减小 C．振子的振幅将不变 D．因不知道电场强度的大小，所以不能确定振幅的变化 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向____的外力。  (填向“左"或向“右”) 参考答案： 左  右    a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反，说明螺线管中磁场在增强，进一步说明回路中电流在增强，故划片向左滑动；a与螺线管相排斥，要使其保持不动，施加的外力要向右。 7. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为　0.8　m；若L=0.6m，x的取值范围是　0.8≤x≤1m．　m．（取g=10m/s2） 参考答案： 考点： 平抛运动． 专题： 平抛运动专题． 分析： 根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值． 解答： 解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s； 小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间， 则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s， 根据等时性知，L的最大值为Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m． x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8m x的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m． 所以0.8m≤x≤1m． 故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m． 点评： 解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等． 8. 水平放置相互靠近的带电平板上极板带正电，下极板带负电，两极板间电势差为U，一束射线沿两板中央轴线射入，结果发现荧光屏MN位于轴线上方的某处出现亮点，由此可判断组成该射线的粒子所带的电是______电（填“正”或“负”）；若每个粒子所带电量的大小为q，则打到荧光屏上粒子的动能增量最大值为___________（粒子重力不计）．         参考答案： 答案：负   uq/2 9. 右图为一道路限速标志牌。《道路交通安全法》明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于        m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于        m/s。 (取g =10 m/s2) 参考答案： 20，20 10. 如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆， A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。 （sin37°=0.6，cos37°=0.8） 参考答案： 水平向右，3 11. 如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为            V，通过电阻R0的电流有效值为            A。 参考答案： 答案：200，5 解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。 12. “用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。  参考答案： 光电门    10  13. (4分)在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1cm左右逐渐减小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________几种现象（选择下列现象，将序号填入空中） ①完全黑暗     ②小孔成像      ③衍射光环      ④圆形亮斑 参考答案：     ④②③① 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14.   11．（9分）某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上．     （1）观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U-I曲线；     （2）当电压表示数U＝2.OV时，元件的电功率值为    ▲    W（保留2位有效数字），此值与元件的实际功率值相比    ▲    （填“偏大”、“偏小”或“相等”）； （3）如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O的电池两端，则电学元件两端的电压是    ▲    V． 参考答案： （1）如右图所示 （2分） （2）1.0（2分） 偏大（2分） （3）0.8（3分） 15. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）： 时刻 t2 t3 t4 t5 速度（m/s） 4.99 4.48 3.98   （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　3.48　m/s； （2）从t2 到t5时间内，重力势能增量△Ep=　1.24　J，动能减少量△Ek=　1.28　J； （3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep　＜　△Ek （选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　存在空气阻力　． 参考答案： 考点： 验证机械能守恒定律． 专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题． 分析： （1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小； （2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量． （3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能． 解答： 解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有： 故答案为：3.48． （2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J 故答案为：1.24，1.28． （3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E p＜△E k． 故答案为：＜，存在空气阻力． 点评： 本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABC两端开口，AB段竖直，BC段 水平，AB=10cm，BC＝40cm，在水平段BC内有一长10cm的水银柱，其左 端距B点100cm，环境温度为330 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变，若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出。 参考答案： 见解析 17. 如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强P0＝1.0×105Pa,温度为300k.现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330k,活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高到363k时，（g取10m/s2）求： ①活塞的质量 ②整个过程中气体对