2021年河北省唐山市玉田鎮(zhèn)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，邊界MN下方是一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，甲、乙兩帶電粒子先后從c點(diǎn)沿與MN成45°角的方向射入磁場(chǎng)，最后都從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)．已知，m甲=4m乙，q甲=2q乙，不計(jì)粒子的重力．則（）A．兩粒子的速率相同B．兩粒子的動(dòng)能相同C．兩粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同D．兩粒子可能帶異種電荷參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】明確題意，根據(jù)已知條件可得出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，再根據(jù)左手定則可分析粒子的電性；根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可明確對(duì)應(yīng)的速度表達(dá)式，根據(jù)質(zhì)量和電荷量關(guān)系可明確速度關(guān)系，再根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式可明確動(dòng)能是否相等，根據(jù)周期公式和對(duì)應(yīng)的圓心角可得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間的表達(dá)式．【解答】解：A、由題意作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由左手定則可知，兩粒子均帶正電；由幾何關(guān)系可知，兩粒子的運(yùn)動(dòng)半徑相同，則根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可得：qvB=m；解得：v=，則動(dòng)能EK=mv2=，將m甲=4m乙，q甲=2q乙，代入可得，兩粒子的速率不相同，但動(dòng)能相等，故AD錯(cuò)誤，B正確；C、粒子轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=，圓心角為90°，則粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T==，將m甲=4m乙，q甲=2q乙，代入可得，兩粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相同，故C錯(cuò)誤．故選：B．2.如圖所示，一簇電場(chǎng)線關(guān)于y軸對(duì)稱分布，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在軸上，則(

)A．將一負(fù)電荷從M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功B．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高C．一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D．OM間的電勢(shì)差等于NO間的電勢(shì)差參考答案：A3.如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界OO’為其對(duì)稱軸．一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框abcd，線框在外力作用下由紙面內(nèi)圖示位置從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，則從線框開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛進(jìn)入到PQ右側(cè)磁場(chǎng)的過(guò)程中，能反映線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象是參考答案：B4.（單選）甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng)，若從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，得到兩車的位移圖象如圖1－3－8所示，則下列說(shuō)法正確的是()

A．t1時(shí)刻甲車從后面追上乙車 B．t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)C．t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等 D．從0時(shí)刻到t1時(shí)刻的時(shí)間內(nèi)，兩車的平均速度相等參考答案：D5.（單選）在如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，則A．A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮B．A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗C．A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D．A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．版權(quán)所有專題：人造衛(wèi)星問(wèn)題．分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力由軌道半徑關(guān)系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬(wàn)有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點(diǎn)評(píng)：抓住地球表面重力與萬(wàn)有引力相等和衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求解各量即可．7.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計(jì)重力,在電場(chǎng)中先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，飛經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為10J，飛經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為4J，則帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能增加了______，AB兩點(diǎn)電勢(shì)差為____．參考答案：8.如圖所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤。①如果是用×10Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為________Ω。②如果是用直流10V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為________V。參考答案：（i）DEF

（ii）①140

②5.29.（6分）供電電路電源輸出電壓為U1，線路損失電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，總電流為I，線路導(dǎo)線的總電阻為R，則線路損失的電功率可表示為①___________________；②_________________________；③__________________________。參考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

10.某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進(jìn)盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對(duì)氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)參考答案：增大

做負(fù)功11.一氫原子從能量為E2的能級(jí)躍遷至能量為E1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長(zhǎng)為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長(zhǎng)為λ=.12.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過(guò)程相符合的是

圖，該過(guò)程為

過(guò)程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，所以D圖正確。該過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。13.如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為_______eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_______。(選填“為零”、或“不為零”)參考答案：4.5（2分）

為零

（2分三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V，3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至____檔（填選項(xiàng)前的字母），然后進(jìn)行_________________________再進(jìn)行測(cè)量。（填選項(xiàng)前的字母）A．直流電壓10V

B．直流電流5mA

C．歐姆×

100

D．歐姆×

1參考答案：15.某同學(xué)要測(cè)某一電阻的阻值（約3~5），現(xiàn)有下列器材：A.兩節(jié)干電池 B.電壓表0~3V，內(nèi)阻約C.電流表0~0.6A，內(nèi)阻約 D.滑動(dòng)變阻器，0~E.滑動(dòng)變阻器，0~100 F.開關(guān)和若干導(dǎo)線滑動(dòng)變阻器采用限流接法，要較準(zhǔn)確地測(cè)出待測(cè)電阻的阻值.①滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________；（填序號(hào)）②某同學(xué)的實(shí)物接線如圖所示，指出該同學(xué)接線中的錯(cuò)誤_________________③圖中5個(gè)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U、I值，作圖并求出R=_______.（保留兩位有效數(shù)字）.參考答案：【答案】由于電源是兩節(jié)干電池，其電動(dòng)勢(shì)約為3V，電流表量程為0.3A，故變阻器選量程10Ω的即可滿足實(shí)驗(yàn)要求，量程100Ω的變阻器用限流接法電路中電流太小，造成電流表讀數(shù)誤差增大，并且不便于調(diào)節(jié)。將已知點(diǎn)連線，使盡可能多的點(diǎn)落在線上，不在線上的均勻分布在線的兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)予以舍去；圖線的斜率即為待測(cè)電阻的大小。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）在真空中半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如下圖所示，一批帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑的一端向著各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，且初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，已知該批粒子的荷質(zhì)比，不計(jì)粒子的重力，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。（2）若射入磁場(chǎng)的粒子速度改為，其他條件不變，試用曲線畫出該批粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域。參考答案：解析：（1）粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各粒子速度方向不同，圓心位置不同，它們的軌道為一簇以點(diǎn)為公共交點(diǎn)的圓（如下圖所示）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：，得當(dāng)粒子的軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域圓相交于、兩點(diǎn)時(shí)，軌跡在磁場(chǎng)內(nèi)弧最長(zhǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。由幾何知識(shí)可求此弧的圓心角：，所以粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間（2）改變初速度后，軌道半徑，因此各粒子軌跡圓的圓心在以為圓心、半徑為的半圓上（如下圖），粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域?yàn)榕R界軌跡圓的半徑與以為圓心、半徑為的OQ所包圍的區(qū)域。17.（14分）一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷為－q的小物體，可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿Ox軸正方向,如圖所示，小物體以速度從圖示位置向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜qE，設(shè)小物體與墻壁碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求（1）它停止前所通過(guò)的總路程S。（2）假如f與qE之間的大小沒有f＜qE的約束條件，將如何求解？參考答案：

解析：（1）由于f＜qE，且電場(chǎng)力水平向左，所以最后只能停在O端（3分）

qEXO-fs=0-mV02/2

（3分）

得：s=（qEXO+mV02/2）/f

（2分）

（2）討論：

①在碰撞前停下，即時(shí)，

（2分）

②在墻壁處停下，即時(shí)，

（2分）

③在與墻壁碰撞后向右停下，即