浙江省臺州市涌泉中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.在物理學(xué)的發(fā)展中，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是（）A．亞里士多德首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來B．哥白尼通過對行星觀測記錄的研究，發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律C．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)D．庫侖首次采用電場線的方法形象直觀地描述電場，電流的磁效應(yīng)是法拉第首次發(fā)現(xiàn)參考答案：C【考點】物理學(xué)史．【分析】本題是物理學(xué)史問題，根據(jù)相關(guān)的物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可答題【解答】解：A、伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來，故A錯誤．B、開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律，故B錯誤．C、笛卡爾研究了力和運動的關(guān)系，對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)，故C正確．D、法拉第首次采用電場線的方法形象直觀地描述電場，電流的磁效應(yīng)是奧斯特首次發(fā)現(xiàn)，故D錯誤．故選：C2.關(guān)于永動機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是A．第二類永動機(jī)違反能量守恒定律B．如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加C．外界對物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點來看這兩種改變方式是有區(qū)別的參考答案：答案：D解析：第二類永動機(jī)并不違反能量守恒定律，跟熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程均具有方向性。做功和熱傳遞是改變物體的內(nèi)能的兩種方式，做功是內(nèi)能和其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)移。故答案為D。3.如圖,圓孤軌道AB是在豎直平面內(nèi)的1／4圓周，在B點，軌道的切線是水平的．一質(zhì)點自A點從靜止開始下滑，不計滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力，則在質(zhì)點剛要到達(dá)B點時的加速度大小和剛滑過B點時的加速度大小分別為

（

）

A．0，g

B．g，g

C．2g，g

D．2g，2g參考答案：C4.個小物塊沖上一個固定的粗糙斜面，經(jīng)過斜面上A、B兩點，到達(dá)斜面上最高點后返回時，又通過了B、A兩點，如圖所示，關(guān)于物塊上滑時由A到B的過程和下滑時由B到A的過程，動能的變化量的絕對值和，以及所用時間和相比較，有（）A．<，<B．>，>C．<，>D．>，<參考答案：D5.一船在靜水中的速度是8m/s，要渡過寬為180m、水流速度為6m/s的河流，則下列說法中正確的是A．船在此河流中航行的最大速度為10m/sB．此船過河的最短時間是30sC．此船可以在對岸的任意位置靠岸D．此船可以垂直到達(dá)對岸參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強(qiáng)時弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：干涉，

C

7.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

8.（5分）長度為的質(zhì)量分布不均的木棒，木棒用細(xì)繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細(xì)繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質(zhì)量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細(xì)繩和重力三個力作用，這三個力必然交于一點，如圖所示，則點為重心位置。設(shè)，。由幾何關(guān)系則有:，，可求得。9.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：

答案：、

10.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：11.從正六邊形ABCDEF的一個頂點A向其余五個頂點作用著五個力F1、F2、F3、F4、F5(圖)，已知F1=f，且各個力的大小跟對應(yīng)的邊長成正比，這五個力的合力大小為_____，參考答案：6f12.如右圖甲所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺，擺長為L，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋瑒t周期

；若在懸點處放一帶正電的小球（圖乙），則周期將

。（填“變大”、“不變”、“變小”）參考答案：；不變13.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg。現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識點。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖13所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為0，半徑為R0傳送帶PC之間的距離為L,沿逆時針方向的運動速度v=.在PO的右側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑，恰好運動到C端后返回。物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，不計物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時的機(jī)械能損失,重力加速度為g(1) 求物體下滑到P點時，物體對軌道的壓力F(2) 求物體返回到圓弧軌道后，能上升的最大高度H(3) 若在PO的右側(cè)空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出），物體從圓弧頂點A靜止釋放,運動到C端時的速度為，試求物體在傳送帶上運動的時間t。參考答案：見解析（1）設(shè)物體滑到P端時速度大小為，物體從A端運動到P端的過程中，機(jī)械能守恒…………1分解得：…………1分設(shè)物體滑到P端時受支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律…………1分解得：N=3mg…………1分設(shè)物體滑到P端時對軌道壓力為F，根據(jù)牛頓第三定律F=N=3mg…………1分（2）物體到達(dá)C端以后受滑動摩擦力，向左做初速度為零的勻加速運動，設(shè)向左運動距離為x時物體與皮帶速度相同，設(shè)物體受到的摩擦力為f，則

fx=………1分物體從皮帶的P端滑到C端摩擦力做功

-fL=0-………1分………1分解得：x=………1分即物體在皮帶上向左先做勻加速運動一半皮帶長度后，與皮帶同速向左運動，即再次到達(dá)P點時速度大小是v=………2分根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)在斜面上上升的高度H，則mgH=解得H=……2分說明：其他方法答案正確均得分。（3）設(shè)電場強(qiáng)度為E，在無磁場物體從A端運動到C端的過程中，根據(jù)動能定理有……1分解得E=……1分在有磁場情況下物體從P端運動到C端的過程中，設(shè)任意時刻物體速度為v，取一段極短的含此時刻的時間，設(shè)在此時間段內(nèi)的速度改變量為（取水平向右為正方向），根據(jù)牛頓第二定律，有……1分兩邊同時乘以再對兩邊求和……1分而

……1分而，則……1分以上結(jié)果代入上式，得

化簡得

t=……1分17.（15分）如圖所示，小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，整個區(qū)域加一個場強(qiáng)大小為E的水平方向的勻強(qiáng)電場，小球系在長為L的繩子的一端，且在與豎直方向成45°角的P點處于平衡。則（1）電場力多大？（2）如果小球被拉至與O點在同一水平位置的C點自由釋放，則小球到達(dá)A點的速度是多大？此時繩上的拉力又為多大？（3）在豎直平面內(nèi)，如果小球以P點為中心作微小的擺動，其振動周期如何求解？（4）若使小球在此豎直平面內(nèi)恰好做圓周運動時，最大速度和最小速度分別在哪點？大小分別為多少？參考答案：解析：（1）小球在P處處于平衡，由平衡條件可知

電場力qE=mg（2）由于小球無論在哪個位置所受重力和電場力均不發(fā)生變化，因此重力和電場力可以等效成一個新的合場力F，大小，方向與豎直方向成45°角斜向左下。小球從C點運動到A點的過程中，合場力F作功為零，由動能定理，得

繩中拉力為mg（3）小球可等效在新的合場力F作用下作單擺，其等效重力加速度，則其周期

（4）小球在等效場中作豎直平面內(nèi)的圓周運動中。通過與重力場中類比，小球應(yīng)在速度最大的P點（可視為等效最低點）的對稱點P/（可視為等效最高點）點的速度最小。小球在等效最高點P/，由牛頓第二定律

解得

小球從P/到P點，由動能定理，得解得

18.翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機(jī)的機(jī)翼，跳傘運動員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動作．其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)1=C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F(xiàn)2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調(diào)節(jié)，C1、C2滿足如圖b所示的關(guān)系．試求：（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡．試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα=；（3）某運動員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約37°（取tan37°=0.75），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）①軌跡不可能存在．軌跡②三力可能平衡或三力的合力可能與速度在一直線，可做直線運動軌跡①合力方向與速度方向不可能在一直線，所以不會做直線運動（2）由②位置的受力分析可知，勻速運動時，對重力進(jìn)行分解，根據(jù)平衡條件得：F1=mgcosα=C1v2F2=mgsinα=