2022年四川省成都市公共交通職業(yè)中學高三物理上學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.如圖所示，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過半球頂點C與球心O的軸線。P、Q為CD軸上在O點兩側，離O點距離相等的二點。如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場強度處處為零，電勢都相等。則下列判斷正確的是A．P點的電勢與Q點的電勢相等B．P點的電場強度與Q點的電場強度相等C．在P點釋放靜止帶正電的微粒（重力不計），微粒將作勻加速直線運動D．帶正電的微粒在O點的電勢能為零參考答案：B2.質(zhì)量均為的、兩木塊疊放在水平面上，如圖所示，受到斜向上與水平面成角的力作用，受到斜向下與水平面成角等大的力作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止（）。Ａ．對的支持力一定等于

Ｂ．水平面對的支持力可能大于2Ｃ．、之間一定存在靜摩擦力Ｄ．與水平面之間可能存在靜摩擦力參考答案：C3.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一豎直放置的光滑檔板MN。在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止，如圖所示是這個裝置的截面圖。現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。則在此過程中，下列說法正確的是A．MN對Q的彈力逐漸減小B．地面對P的支持力逐漸增大

C．Q所受的合力逐漸增大

D．地面對P的摩擦力逐漸增大

參考答案：

答案：D4.質(zhì)譜議是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖2所示，離子源S可以發(fā)出各種不同的正離子束，離子從s出來時速度很小，可以看作是靜止的，離子經(jīng)過加速后垂直進入有界勻強磁場(圖中虛線所示的區(qū)域)，并沿著半圓周運動而到達照相底片上的P點，測得P點到入口S，的距離為x，以下判斷正確的是A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素，財x越大，離子質(zhì)量越小C.只要X相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只要X相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同參考答案：AD5.如圖4所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓孤，B、C為水平的，其距離d=0.50m.盆邊緣的高度為h=0.30m.，在A處放一個質(zhì)量為m的小塊并讓其從靜止出發(fā)下滑。已知盆內(nèi)側壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停的地點到B的距離為

（

）

A.0.50m

B.0.25m

C.0.10m

D.0m參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖（a）的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片從左滑向右的過程中，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示。則滑動變阻器的最大阻值為

Ω，滑動變阻器消耗的最大功率為

W。參考答案：20,0.9

7.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖（11）所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結合點，圖中______________是F1、F2合力的理論值，________________是合力的實驗值，需要進行比較的是____________________________________，通過本實驗，可以得出結論：在誤差允許的范圍________________________________是正確的。參考答案：）F；F′；F與F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四邊形定則。8.為探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了如圖所示的實驗裝置。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間與速度的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在右圖作出小車的v－t圖象。（3）通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點？_________。請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由：_________________________。參考答案：(1)之前；(2)如圖所示。(3)同意；在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．9.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=10.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長為L，質(zhì)量力m的通電導線，導線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強磁場，可使導線平衡，最小的磁感應強度B大小為

方向

。參考答案：11.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式結合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學規(guī)律結合進行研究．12.在如圖所示的電路中，閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑片P向右移動．若電源電壓保持不變，電流表A的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值將__________；若考慮電源內(nèi)阻的因素，則電壓表V示數(shù)的變化△U與電流表A1示數(shù)的變化△I1的比值將______．（均選填“變小”、“不變”或“變大”）參考答案：答案：變大

不變13.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_______m/s，小車運動的加速度計算表達式為________________，加速度的大小是_______m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：0.86

0.64三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.．矩形裸導線框長邊的長度為2l，短邊的長度為l，在兩個短邊上均接有阻值為R的電阻，其余部分電阻均不計。導線框的位置如圖所示，線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖，大小為。一電阻為R的光滑導體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好。起初導體棒處于x=0處，從t=0時刻起，導體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運動。導體棒AB從x=0運動到x=2l的過程中，試求：（1）某一時刻t產(chǎn)生的電動勢；（2）某一時刻t所受的外力F；（3）整個回路產(chǎn)生的熱量。參考答案：（1）在t時刻AB棒的坐標為

感應電動勢

(2)回路總電阻

回路感應電流

棒勻速運動時有F=F安=Bil解得：

（3）導體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個周期的正弦交流電感應電動勢的有效值為

回路產(chǎn)生的電熱

通電時間

解得

17.（15分）一組平行光垂直投射到光屏上，形成一個直徑為的極細的環(huán)狀亮斑，現(xiàn)將一只內(nèi)外半徑分別為和的玻璃球殼置于平行光束中，光屏上的細亮環(huán)形狀不變，試計算玻璃殼的折射率。參考答案：解析：根據(jù)題意做出如圖所示光路圖（3分）sini==0.8

i=53°

(2分)所以BE=DO=BOcos53°=3cm

(2分)又EC=1cm所以BC=cm(2分)在△BCO中，由正弦定理得

(2分)sinr=

(2分）（2分）18.（19分）如圖，一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下，固定在水平面上。整個空間存在勻強磁場，磁感應強度方向豎直向下。一電荷量為q（q＞0）、質(zhì)量為m的小球P在球面上做水平的勻速圓周運動，圓心為O’。球心O到該圓周上任一點的連線與豎直方向的夾角為θ（0＜θ＜。為了使小球能夠在該圓周上運