1、2021-2022學(xué)年遼寧省錦州市第二十四中學(xué)高三物理期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示，豎直平面內(nèi)一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子沿平行于直徑MN的方向以不同速率從P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，入射點(diǎn)P到直徑MN的距離h=R，不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 若粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與其入射方向相反，則其入射速度為B. 若粒子恰好能從M點(diǎn)射出，則其速度為C. 粒子從P點(diǎn)經(jīng)磁場(chǎng)到M點(diǎn)的時(shí)間為D. 當(dāng)粒子軌道半徑r=R時(shí)，粒子從圓形磁場(chǎng)區(qū)域最低點(diǎn)射出參考答

2、案：ABD【詳解】A項(xiàng)：若粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與其入射方向相反，即粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，由幾何關(guān)系得，解得：，故A正確；B項(xiàng)：連接PM即為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的弦長(zhǎng)，連接PO，由，所以,，所以為等邊三角形，即，解得：，解得：，故B正確；C項(xiàng)：粒子從P點(diǎn)經(jīng)磁場(chǎng)到M點(diǎn)的時(shí)間為 ，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：當(dāng)粒子軌道半徑r=R時(shí)，由圖可知，為菱形，又因?yàn)樨Q直方向，所以也為豎直方向所以出射點(diǎn)為從圓形磁場(chǎng)區(qū)域最低點(diǎn)，故D正確。2. （單選）甲、乙兩車(chē)在公路上沿同一方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖所示，兩圖像在t=t1時(shí)刻相交，乙車(chē)從t=0開(kāi)始到停下所通過(guò)的位移為S 。 t=0時(shí)刻，甲在乙前面，相距為d。已知此后兩車(chē)可

3、以相遇兩次，且第一次相遇時(shí)刻為t，則下列四組 t和d的組合可能是： A.t=t1 ，d= B. t=t1 ，d= C.t= ，d= D. t= ，d=參考答案：C3. （單選）如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑下列說(shuō)法正確的是（） A 兩物塊的質(zhì)量相等 B 兩物塊落地時(shí)重力做功的功率不同 C 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊所用時(shí)間不等 D 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊重力勢(shì)能的變化量相同參考答案：解：A、剛開(kāi)始AB處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以有mBgsin=mAg，則

4、mBmA，故A錯(cuò)誤B、剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=，速度大小v=，則A重力的功率，B重力的功率，可知PA=PB，故B錯(cuò)誤C、因?yàn)槁涞氐乃俣却笮∠嗟龋铀俣炔坏?，根?jù)速度時(shí)間公式知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不等，故C正確D、下降的高度相同，重力大小不等，則重力勢(shì)能變化量不同，故D錯(cuò)誤故選：C4. （多選）如圖，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n1、n2原線(xiàn)圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線(xiàn)圈的兩端假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則（）

5、 A Uab：Ucd=n1：n2 B 增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小 C 負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大 D 將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍參考答案：解：A、若沒(méi)有二極管，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有：Uab：Ucd=n1：n2；而因二極管的單向?qū)щ娦?，Uab：Ucd=n1：n2；，故A錯(cuò)誤；B、由題意可知，當(dāng)增大負(fù)載電阻的阻值R，因電壓不變，結(jié)合閉合電路歐姆定律可知，電阻R的電流變小，則電流表的讀數(shù)變小，故B正確；C、cd間的電壓由原線(xiàn)圈的輸入電壓以及原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化，故C錯(cuò)誤；D、二極管短路后，

6、輸出功率加倍，則輸入功率加倍P入=IU1，因?yàn)閁1不變，所以I1加倍，電流表的示數(shù)加倍，故D正確；故選：BD5. 氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是_，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi) MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：由質(zhì)量守恒,電荷數(shù)守恒得, 粒子x為中子, 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有x的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為（2+3-4）=1，可知x為中子.由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得二、 填空題：本題共8

7、小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn)框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，半圓弧導(dǎo)線(xiàn)框的直徑為d，電阻為R。使該線(xiàn)框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為_(kāi)?，F(xiàn)使線(xiàn)框保持圖中所示位置，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線(xiàn)性變化。為了產(chǎn)生與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為_(kāi)。參考答案：；7. 如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，

8、棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為 W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為 V。參考答案：3 5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時(shí)，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=21.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點(diǎn)電壓為2V，

9、電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。8. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B(niǎo)球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_；碰撞過(guò)程中，B對(duì)A做功為 。參考答案：4.5m -3mv02/8 動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。9. （4分）某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和Vo，則阿伏加德羅常數(shù)NA可以用兩種式子來(lái)表達(dá)：NA=_和NA=_。參考答案：；10. （4分）有質(zhì)量的物體周?chē)嬖谥?chǎng)。萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力有類(lèi)似的規(guī)律，因此我們可以用定義靜電場(chǎng)強(qiáng)度的方法來(lái)定義引力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。由此可得，與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距r處的

10、引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式為EG=_（萬(wàn)有引力恒量用G表示）。參考答案：答案：11. 如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線(xiàn)，單位長(zhǎng)度的電阻為R0，一部分彎曲成半徑為r0的圓圈，圓圈導(dǎo)線(xiàn)相交處導(dǎo)電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。導(dǎo)線(xiàn)一端B點(diǎn)固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動(dòng)，從而使圓圈緩慢縮小。設(shè)在圓圈縮小過(guò)程中始終保持圓的形狀，導(dǎo)體回路是柔軟的，在此過(guò)程中F所作功全部變?yōu)?，此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時(shí)間T為 。參考答案：感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱， 12. 11某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓?/p>

11、速度為g=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉?wèn)題（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB= m/s; 3.90（2）通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)。 參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2 （2）因?yàn)閙vB2/2mghB，近似驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律13. 兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示. 開(kāi)始時(shí)兩彈簧

12、均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為 .參考答案：三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬

13、間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬

14、間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m這表明在時(shí)間t內(nèi)

15、A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA，由動(dòng)能定理有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA以和vB，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 由式及題給數(shù)據(jù)得sA小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15. 如圖，

16、一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。 開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)

17、程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有聯(lián)立式可得此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有式中V1=SHV2=S（H+h）聯(lián)立式解得從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖12所示，在坐標(biāo)系xoy平面的第象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，在第象限內(nèi)存在垂直紙面向里的另一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B

18、2，在x軸上有一點(diǎn)Q(,0)、在y軸上有一點(diǎn)P (0,a)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），從P點(diǎn)處垂直y軸以速度v0射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，并以與x軸正向成60角的方向進(jìn)入x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中，偏轉(zhuǎn)后剛好打在Q點(diǎn)。求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B-1-、B2的大小；(2) 粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間。參考答案：解：(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖所示。 2設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中的偏轉(zhuǎn)半徑r1則 即 2由得 2設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中的偏轉(zhuǎn)半徑r2 2由得 2(2) 417. 如圖所示，質(zhì)量m=1Kg的小球穿在長(zhǎng)L=1.6m的斜桿上，斜桿與水平方向成37角，斜桿固定不動(dòng),小球與斜桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.75。小球受水平向左的拉力F=1N,從斜桿的頂端由靜止開(kāi)始下滑（，）。試求：（1）小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）小球運(yùn)動(dòng)到斜桿底端時(shí)的速度大小。參考答案：18. 跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開(kāi)飛機(jī)后做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)距離地面125m時(shí)打開(kāi)降落傘，傘張開(kāi)后運(yùn)動(dòng)員就以14.3m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)速度為5m/s，問(wèn)：（1）運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)時(shí)距地面高度為多少？（2）離開(kāi)飛機(jī)后，經(jīng)過(guò)多少時(shí)間才能到達(dá)地面？（g=10m/s2）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)