2022年浙江省杭州市萧山临浦中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年浙江省杭州市萧山临浦中学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. 如图容器A中装有气体，容器B是真空。打开阀们K，容器A中的气体会自发地向容器B中膨胀，最后两个容器都充满气体，则下列说法中正确的是： A．气体从容器A膨胀到容器B的过程中，对外做功，内能减小 B．气体从容器A膨胀到容器B的过程中，吸收热量，内能不变 C．气体可以从容器B中再流回容器A中，最后使容器B恢复成真空 D．气体不可以从容器B中再流回容器A中，最后使容器B恢复成真空 参考答案： C 解析：由于B内是真空，气体由A向B扩散过程中，体积虽然增加但并不对外做功，也没有从外界吸收热量，A、B错；根据热力第二定律，容器A中的气体能自发地向容器B扩散，但却不能再自发地从容器B中回到容器A，但在外界因素的干扰下是可以从容器B再回到容器A的，所以C正确；D错误。 2. 某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，r2＜r1，以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（   ） A．Ek2＜Ek1，T2＜T1  B．Ek2＜Ek1，T2＞T1   C．Ek2＞Ek1，T2＜T1    D．Ek2＞Ek1，T2＞T1 参考答案： C 3. （单选）从20m高的塔上一个石子自由下落，取g=10m/s2石子经多久时间落地（　　） 　 A． s B． s C． 2s D． 3s 参考答案： 考点： 自由落体运动．版权所有 专题： 自由落体运动专题． 分析： 小球做自由落体运动，是初速度为0加速度为g的匀加速直线运动，由位移公式求出时间 解答： 解：根据自由落体运动位移时间公式得：t===2s，则A正确 故选：C 点评： 自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，遵守匀变速运动的普遍规律，难度不大，属于基础题． 4. （单选）如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子（重力忽略不计），经加速电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打到P点，OP=x，能正确反映x与U之间关系的是（　　） 　 A． x与U成正比 B． x与U成反比 C． x与成正比 D． x与成反比 参考答案： 考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动． 专题： 带电粒子在磁场中的运动专题． 分析： 带电粒子在电场中加速运动，根据动能定理求出末速度，进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力公式求出半径，粒子打到P点，则0P=x=2r，进而可以求出x与U的关系． 解答： 解：带电粒子在电场中加速运动，根据动能定理得： 解得：v= 进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，则有： Bqv=m 解得：r= 粒子运动半个圆打到P点， 所以x=2r=2= 即x与成正比 故选C 点评： 本题是质谱仪的原理，根据物理规律得到解析式，即可求解，难度适中． 5. 我国将在发射“嫦娥三号”之后，直至未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站.如图所示为航天飞机飞行图，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近.并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是   A.图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力做正功 B.航天飞机在B处由椭圆轨道可直接进入空间站轨道 C.航天飞机经过B处时的加速度与空间站经过B处时的加速度不相等 D.根据题中条件可以算出月球质量 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________ cm；该弹簧的劲度系数为________ N/m。 图实－2－10 参考答案： 10   50 7. 一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=       N，小球落回地面时的速度为       m/s. 参考答案：    40        ，     (或6.67)      8. 如图所示：一半圆形玻璃砖外面插上Pl、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住Pl、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率__________。有一同学把大头针插在、位置时，在MN的下方向上观察，看不到大头针的像，其原因是_______________________。 参考答案： ，全反射 9. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是_    ___s，A球落地时的动能是_     ___J。（忽略空气阻力，g取9.8m/s2） 参考答案：    0.5       0.66       10. 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。 （1）位移传感器（B）属于        。（填“发射器”或“接收器”） （2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是        。 （3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是        ；符合乙组同学做出的实验图像的是        。 参考答案： （1）发射器（2分） （2）小车的质量远大于重物的质量（2分） （3）②（1分）；①（1分） 11. 一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h） 参考答案： 12. 在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下： 联合国大会， 承认物理学为了解自然界提供了重要基础， 注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石， 确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具， 意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础， ． ……； ． ……； ．宣告2005年为                    年． 参考答案： 国际物理（或世界物理）．   13. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为      ▲              参考答案：    （3）  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如上图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP＝         ，重锤动能的增加量为△EK＝          。 参考答案： （2分），（2分） 15. （6分）下图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。 ①A是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________； 　　②B是________档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________； 　　③C是________ 档，若用此档测量，指针偏转如D，则读数是________。 参考答案：      ①欧姆，3000Ω（3kΩ）；②电流，5.0mA；　③电压，25.0V 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压u，两板 间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L=0.2m，板间距离d=0.2m，在金属 板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应    强度B=5×10－3T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入 电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。    ⑴ 试求带电粒子射出电场时的最大速度。    ⑵ 证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在      MN上的出射点间的距离为定值。    ⑶ 从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运    动的最长时间和最短时间。   参考答案： （1）设两板间电压为U1时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有  （2分）    代入数据解得U1=100V （1分） 在电压低于100V时，带电粒子才能从两板间射出，电压高于100V时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为v1，则有        （3分） 代入数据解得   （1分）ks5u （2）设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ，则速度大小                    （2分） 粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 （2分） 粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离        （2分）代入数据解得s=0.4m       （1分） s与θ无关，即射出电场的任何一个带电粒子进入磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。 （3）粒子飞出电场进入磁场，在磁场中按逆时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的速度方向与OO'的最大夹角为α ，，α=45°   （2分） 当粒子从下板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最长，（3分） 当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时，在磁场中运动时间最短，   （3分）ks5u                     17. 如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求： （1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向； （2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。 参考答案：