2021-2022學年河南省駐馬店市五溝營鎮(zhèn)第一中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.根據(jù)電磁炮原理，我們可以設計一新型電磁船:船體上安裝了用于產(chǎn)生強磁場的超導線圈，在兩船舷之間裝有電池，導電的海水在安培力作用下即可推動該船前進。如圖是電磁船的簡化原理圖，其中MN和PQ是與電池相連的導體棒，MN、PQ、電池與海水構成閉合回路，且與船體絕緣，要使該船水平向左運動，則超導線圈在NMPQ所在區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向是A.豎直向下 B.豎直向上 C.水平向左 D.水平向右參考答案：A【詳解】由電源、海水構成的閉合電路可知海水中電流的方向是從MN指向PQ，根據(jù)左手定則可知磁場方向豎直向下時海水受到的力水平向右，海水反作用于船體的力水平向左，符合題意。故A項正確，BCD三項錯誤。2.（多選）我們設計這樣一個情景，細線下端懸掛一個質(zhì)量為m的鋼球，細線上端固定于O點，用不同長度的細線拉著鋼球，使鋼球在同一水平面內(nèi)不同的軌道上做勻速圓周運動，（小球可視為質(zhì)點），以下說法正確的是（）A．軌道半徑越大周期就越大B．軌道半徑越大線速度就越大C．軌道半徑越大向心力就越大D．在同一軌道上小球的質(zhì)量越大向心加速度就越大參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：比較兩個小球，兩個小球均做勻速圓周運動，對它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度，再由角速度與線速度、周期、向心加速度的關系公式求解．解答：解：對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關系得，合力：F=mgtanθ①；由向心力公式得到：F=mω2r②；設繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關系，得：r=htanθ③；由①②③三式得，ω=．知角速度相等，由T知，角速度相同，則周期相同．故A錯誤．由v=wr，軌道半徑越大線速度就越大．故B正確．由F=mω2r，軌道半徑越大向心力越大，故C正確；由a=ω2r，在同一軌道上小球的向心加速度相同，與質(zhì)量無關，故D錯誤．故選：BC．點評：本題關鍵要對球受力分析，找向心力來源，求角速度；同時要靈活應用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關系公式．3.（單選）下列說法正確的是A．盧瑟福通過α粒子的散射實驗，建立了原子核式結構模型B．盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程為C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程為D．查得威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明了原子核是有內(nèi)部結構的參考答案：A4.（多選題）不計重力的負粒子能夠在如右圖所示的正交勻強電場和勻強磁場中勻速直線穿過．設產(chǎn)生勻強電場的兩極板間電壓為U，距離為d勻強磁場的磁感應強度為B粒子電荷量為q，進入速度為，以下說法正確的是(

)

A．若同時增大U和B,其他條件不變，則粒子一定能夠直線穿過

B．若同時減小d和增大，其他條件不變，則粒子可能直線穿過

C．若粒子向下偏能夠飛出極板間，則粒子動能一定減小

D．若粒子向下偏能夠飛出極板間．則粒子的動能有可能不變參考答案：BCA、若同時增大U和B，其他條件不變，雖然使得電場力與洛倫茲力均增大，但兩者不一定相等，所以粒子可能做直線運動，也可能做曲線運動，故A錯誤；B、若同時減小d和增大v，其他條件不變，則會有電場力與洛倫茲力均增大，但兩者不一定相等，所以粒子可能做直線運動，故B正確；C、若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則電場力做負功，由于洛倫茲力不做功，所以導致動能一定減小，故C正確；D、若粒子向下偏，能夠飛出極板間，則電場力做負功，由于洛倫茲力不做功，所以導致動能一定減小，故D錯誤。5.水平傳輸裝置如圖所示，在載物臺左端給物塊一個恒定的初速度，當傳輸帶順時針方向轉(zhuǎn)動時，通過傳輸帶所用時間為t1；當傳輸帶逆時針方向轉(zhuǎn)動時，通過傳輸帶所用時間為t2；當傳輸帶不動時，通過傳輸帶所用時間為t3.下列判斷正確的是A．一定有t1＜t2B．一定有t2＞t3＞t1C．可能有t1＝t2＝t3D．一定有t1＝t2＜t3參考答案：C解析：傳送帶不動時，物塊做勻減速直線運動，傳到右端時間為t3，若帶順時針轉(zhuǎn)，但物塊速度大于帶速時，物塊仍可能一直減速，則t1＝t3，同理帶逆時轉(zhuǎn)，物塊傳到右端速度未減為零時t2＝t3，故應選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表中是她記錄的實驗數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運動時受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.017.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個小點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(8.（4分）磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強度，μ是磁導率，在空氣中μ為一已知常數(shù)。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強度B，一學生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如圖所示。因為F所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強度B與F、A之間的關系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/29.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運動，且滿足F1>F2，當系統(tǒng)運動穩(wěn)定后，彈簧的伸長量為

。參考答案：10.一船在靜水中的劃行速率為5m/s，要橫渡一條寬30m、流速為4m/s的河流，此船渡河的最短時間為

s，此船渡河的最短航程為

m.參考答案：11.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J熱量。參考答案：吸收

260J；12.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.5513.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關系如圖b所示，則斜面的高h應為

m。參考答案：h＞x＞h－H，4三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)有一個開關，一節(jié)電池和若干條導線，為了測出一個阻值未知的電阻所消耗的電功率，還要添加的實驗器材是

A．只需一個電壓表 B．只需一個電流表

C．電壓表和電流表 D．電阻箱和秒表參考答案：C15.（4分）如圖所示，是某同學利用DIS實驗系統(tǒng)研究一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化，得到的P-T圖象。氣體狀態(tài)由A變化至B的過程中，氣體的體積將

（填“變大”或“變小”），這是

（填“吸熱”或“放熱”）過程。

參考答案：

變小

放熱四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運動，并保持發(fā)動機的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開，此時船長突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s=480m處，有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運動，且此時漁船船頭恰好位于輪船的航線上，輪船船長立即下令采取制動措施，附加了制動力F=1.0×105N,結果輪船達到漁船的穿越點時，漁船的拖網(wǎng)也剛好越過輪船的航線，避免了事故的發(fā)生，已知漁船連拖網(wǎng)共長L=200m。求：（1）輪船減速時的加速度a多大？（2）輪船的額定功率p多大？（3）發(fā)現(xiàn)漁船時，輪船已離開碼頭多遠？參考答案：17.（12分）如圖，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，一個不導熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分，兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱。開始時，A氣體的體積是B的一半，A氣體的溫度是17oC，B氣體的溫度是27oC，活塞靜止?，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，使A、B兩部分氣體的溫度都升高10oC，在此過程中活塞向哪個方向移動？某同學的解題思路是這樣的：設溫度升高后，左邊氣體體積增加，則右邊氣體體積減少，根據(jù)所給條件分別對兩部分氣體運用氣態(tài)方程，討論出的正負便可知道活塞移動方向。你認為該同學的思路是否正確？如果認為正確，請按該同學思路確定活塞的移動方向；如果認為不正確，請指出錯誤之處，并通過計算確定活塞的移動方向。參考答案：解析：該同學思路正確。（4分）

對A有：（2分）

對B有：（2分）

將已知條件代入上述方程，得＞0（2分）

故活塞向右移動（2分）

還可以用下面方法求解：

設想先保持A、B的體積不變，當溫度分別升高10oC時，對A有

（2分）

（1分）

同理，對B有（2分）

由于>（1分）所以>，故活塞向右移動。（2分）18.如圖所示，在一個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向都垂直于紙面向外的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域I、Ⅱ中，直徑A2A4與A1A3的夾角為60°，一質(zhì)量為、帶電荷量為的粒子以某一速度從I區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30°角的方向射人磁場，再以垂直A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū)，最后再從A2處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，求I區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應強度B1和B2的大小(忽略粒子重力)。參考答案：

粒子在I區(qū)運動軌跡的圓心在A2處，由幾何知識