2022年北京平谷縣劉家合聯辦中學高三物理下學期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，一個靜止的質量為m、電荷量為q的粒子（重力忽略不計），經加速電壓U加速后，垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，粒子打到P點，OP=x，能正確反映x與U之間關系的是（）A．x與U成正比B．x與U成反比C．x與成正比D．x與成反比參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：帶電粒子在電場中加速運動，根據動能定理求出末速度，進入磁場后做勻速圓周運動，根據洛倫茲力提供向心力公式求出半徑，粒子打到P點，則0P=x=2r，進而可以求出x與U的關系．解答：解：帶電粒子在電場中加速運動，根據動能定理得：解得：v=進入磁場后做勻速圓周運動，根據洛倫茲力提供向心力，則有：Bqv=m解得：r=粒子運動半個圓打到P點，所以x=2r=2=即x與成正比故選C點評：本題是質譜儀的原理，根據物理規律得到解析式，即可求解，難度適中．2.圖中虛線表示勻強電場的等勢面1、2、3、4，一帶正電的粒子只在電場力的作用下從電場中的a點運動到b點，軌跡如圖中曲線所示，由此可判斷（

）

A．等勢面4的電勢最高

B．粒子從a點運動到b點，動能減小

C．粒子從a點運動到b點，電勢能增大

D．在運動中粒子的電勢能與動能之和不變參考答案：D3.（多選）下列說法正確的是________。A．分子間距離減小時，分子力可能減小B．具有各向同性的物體一定是非晶體C．布朗運動就是分子的熱運動D．實際氣體的分子之間的平均距離足夠大（大于10－9m）時都可以看做是理想氣體參考答案：AD4.（多選）小球從空中自由下落，與水平地面第一次相碰后彈到某一高度，其速度隨時間變化的關系如圖所示，則

A．小球反彈起的最大高度為1.25m

B．碰撞時速度的改變量大小為8m/s

C．小球是從5m高處自由下落的

D．小球第一次反彈前后加速度相同參考答案：BD5.（單選）如圖，MN右側一正三角形勻強磁場區域，上邊界與MN垂直?，F有一與磁場邊界完全相同的三角形導體框，垂直于MN勻速向右運動。導體框穿過磁場過程中感應電流隨時間變化的圖像可能是(取逆時針電流為正)參考答案：【知識點】導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律．J2L2【答案解析】C解析：開始時進入磁場切割磁感線，根據右手定則可知，電流方向為逆時針，即為正方向，當開始出磁場時，回路中磁通量減小，產生的感應電流為順時針，方向為負方向，因此AB錯誤；當離開磁場時，切割的有效長度變小，則產生感應電流也變小，故D錯誤，C正確；因此只有C正確；故選C．【思路點撥】首先根據右手定則判斷邊cb剛進入磁場時回路中感應電流方向，排除部分答案，然后根據進入磁場中有效切割長度的變化，求出感應電流的變化，從而得出正確結果．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P。由于給用電器輸電的導線太長，造成用電器工作不正?！，F用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時電壓表讀數為U，閉合電鍵S，其示數為。則閉合電鍵后用電器Q的實際功率為____________，輸電線的電阻為_______________。參考答案：

，

7.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質量為5kg，速度大小為10m/s，B質量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為_________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_________m/s。

參考答案：．40；108.如圖所示的實驗電路，當用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發生了偏轉.若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數恰好減小到零，此時電壓表讀數為U.若此時增加黃光照射的強度，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數.若改用藍光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數.參考答案：無

有9.（實驗）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）參考答案：2；0.70m/s考點：研究平拋物體的運動解：設相鄰兩點間的時間間隔為T豎直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入數據解得v0=0.70m/s故答案為：2；0.70m/s10.如圖所示，兩個質量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設m1和m2與斜面的摩擦因數為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細棒的質量不計，與斜面不接觸，試求兩物體同時有最大靜摩擦力時棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據滑動摩擦力公式計算）參考答案：11.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律。滑塊和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。12.如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質點在0—1.5s內通過的路程為

cm．參考答案：13.（4分）如圖所示，質量為m2的物體A放在車廂的水平底板上，用豎直細繩通過光滑定滑輪與質量為m1的物體B相連，車廂正沿水平軌道向右行駛，此時與物體B相連的細繩與豎直方向成θ角。則底板對m2支持力FN=_______，物體m2受到的摩擦力的大小f=______。參考答案：

答案：

（2分）

（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時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程內A、B組成的系統動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發生，A在時間t內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發生碰撞，但沒有與B發生碰撞，此時A位于出發點右邊0.25m處。B位于出發點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯立③⑧⑩式并代入題給數據得

故A與B將發生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯立式并代入題給數據得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數據得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.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點相接,導軌半徑為R.一個質量為m的物塊(可視為質點)將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當它經過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點.試求:(1)彈簧開始時的彈性勢能;(2)物塊從B點運動至C點克服阻力做的功;(3)物塊離開C點后落回水平面時的動能.參考答案：3mgR

；0.5mgR

；2.5mgR

17.在光滑水平面上，長L=lm的木棱質量M=8kg，由靜止開始在水平拉力F=8N作用下向右運動，如圖所示．當速度達到vo=1.5m/s時，把質量m=2kg的小滑塊輕輕無初速放到木板右端．已知滑塊與木板之間動摩擦因數0.2，求：（1）小滑塊放到木板上以后，滑塊在木板上相對于木板滑動的時間多長？

（2）若要