2022山西省長治市閆寨中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022山西省長治市閆寨中學(xué)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.（單選）在武漢市某中學(xué)操場的上空中停著一個熱氣球，從它底部脫落一個塑料小部件，下落過程中由于和空氣的摩擦而帶負(fù)電，如果沒有風(fēng)，那么它的著地點會落在氣球正下方地面位置的()A．偏東B．偏西

C．偏南

D．偏北參考答案：B2.汽車以20m/s的速度做勻速運動，某時刻關(guān)閉發(fā)動機而做勻減速運動，加速度大小為5m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動機后通過37.5m所需時間為()A.3sB.4s

C.5s

D.6s參考答案：A3.（多選）如圖矩形線圈面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻R．在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中（）A．磁通量的變化量△φ=nBSB．平均感應(yīng)電動勢=C．通過電阻的電量為D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=參考答案：考點：交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理；焦耳定律．專題：交流電專題．分析：圖示位置磁通量為Φ1=0，轉(zhuǎn)過90°磁通量為Φ2=BS=Φ2﹣Φ1．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解平均感應(yīng)電動勢．根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt求解熱量，I為有效值．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的定義式求解電量．解答：解：A、圖示位置磁通量為Φ1=0，轉(zhuǎn)過90°磁通量為Φ2=BS，△Φ=Φ2﹣Φ1=BS．故A錯誤．B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動勢，△t=解得=，故B正確；C、通過電阻R的電量q=It=t=n，得到q=，故C正確；D、電流的有效值為I=，E=，電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt，解得Q=，故D正確．故選：BCD．點評：對于交變電流，求解熱量、電功和電功率用有效值，而求解電量要用平均值．注意磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)．4.（單選）在如圖所示的甲、乙、丙三個裝置中，除導(dǎo)體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電，設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長。今給導(dǎo)體棒ab一個方向向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運動狀態(tài)是A．三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均勻速運動B．甲、丙中，ab棒最終將做勻速運動；乙中，ab棒最終靜止C．丙中，ab棒最終將做勻速運動；甲、乙中，ab棒最終靜止D．三種情況下ab棒最終均靜止參考答案：B5.下面是對電源和電流概念的認(rèn)識，正確的是()A.電動勢反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的本領(lǐng)B.電動勢和電勢差的單位相同，電動勢實質(zhì)上就是電勢差C.電流的方向就是電荷定向移動的方向D.在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反參考答案：D電動勢反映了電源把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，選項A錯誤；電動勢的單位和電勢差相同，但電動勢與電勢差是兩個不同的物理量，它們的物理意義不同．故B錯誤．電流的方向就是正電荷定向移動的方向，選項C錯誤；在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反，選項D正確；故選D.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸(正，負(fù))方向，經(jīng)過s，質(zhì)點Q通過的路程是m．參考答案：負(fù),

0.6

7.（4分）研究物理問題時，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點”模型忽略了物體的體積、形狀，只計其質(zhì)量。請再寫出兩個你所學(xué)過的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點電荷、理想氣體等8.某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實驗的問題：(1)該同學(xué)在實驗前準(zhǔn)備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導(dǎo)線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細(xì)線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質(zhì)量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數(shù)點間時間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于砂和小砂桶質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大小；隨著砂和小砂桶質(zhì)量增大，細(xì)線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．9.（4分）有一電源，電動勢為6Ｖ，內(nèi)電阻為2Ω，將它與一臺線圈電阻為1Ω的電動機和一個理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為0.5Ａ，則整個電路的總功率Ｐ＝

Ｗ，電動機的輸出功率Ｐ2＝

Ｗ。參考答案：

答案：3，2.2510.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進行了如下實驗：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）11.為了測量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計了如下實驗：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開始下滑時，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測量任務(wù)（重力加速度g為已知）。（1）該同學(xué)需要測量的物理量是_____________。（用文字和字母符號來表示）（2）動摩擦因數(shù)的表達式=______________（用所測量物理量的符號表示）。參考答案：（1）釋放點與水平面的高度差h，木塊靜止點與釋放點間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）12.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

▲

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

▲

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為__▲__(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：①等溫;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放熱;13.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用右圖所示的實驗裝置“驗證機械能守恒定律”，

所用重物的質(zhì)量為0．10kg，打點計時器的周期為0．02s，當(dāng)?shù)?/p>

的重力加速度為9．80m／s2。

（1）實驗中打出的一條紙帶的一部分如下圖所示，A、B、C為打點計時器連續(xù)打出的幾個點，圖中數(shù)字為各點到重物開始下落時記錄點的距離。則從重物開始下落到打下B點，重物的重力勢能減少了

J，動能增加了

J。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）根據(jù)這條紙帶的數(shù)據(jù)，計算出重物實際下落的加速度為a=

m／s2。參考答案：15.某學(xué)習(xí)小組在用伏安法測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，實驗室備有下列器材：A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1.0Ω）B．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）C．電壓表V（量程0～0.6V，內(nèi)阻為RV=2000Ω）D．滑動變阻器R（0～20Ω）E．定值電阻R0若干F．開關(guān)和導(dǎo)線若干①若要較精確地測出電源的電動勢和內(nèi)阻，需擴大電壓表量程，實驗室中有以下四種阻值的定值電阻供選擇，則定值電阻R0應(yīng)選?。?/p>

）A．2000Ω

B．4000Ω

C．8000Ω

D．16000Ω②請在下面方框中畫出該實驗電路原理圖。③該小組同學(xué)根據(jù)實驗電路，測出七組實驗數(shù)據(jù)，并利用測出的數(shù)據(jù)直接繪出了U—I圖線（I為電流表A的示數(shù)，U為電壓表V的示數(shù)），如圖14所示。若把電流表和改裝后的電壓表當(dāng)成理想電表，則依圖線可得被測電池的電動勢E=

V，內(nèi)阻r=

Ω（保留兩位有效數(shù)字）④該實驗測得的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值存在誤差，產(chǎn)生誤差的原因可能是：

。參考答案：①B(2分)②電路如圖示(3分)③1．5,

1．0或1．1(2分)④電壓表的分流（或電表讀數(shù)不準(zhǔn)確，其它正確說法也同樣給分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某校興趣小組制作了一個游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在A點用一彈射裝置可將靜止的小滑塊以水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R=0.3m的光滑豎直圓形軌道，運行一周后自B點向C點運動，C點右側(cè)有一陷阱，C、D兩點的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2=2.6m，小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。（1）若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小滑塊在A點彈射出的速度大?。唬?）若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運行一周離開圓形軌道后只要不掉進陷阱即為勝出，求小滑塊在A點彈射出的速度大小的范圍。參考答案：（1）（2）5m/s≤vA≤6m/s和vA≥解析：小滑塊恰能通過圓軌道最高點的速度為v，由牛頓第二定律：①從B到最高點小滑塊機械能守恒有：

②從A到B由動能定理得：

③由以上三式解得A點的速度為：（2）若小滑塊剛好停在C處，從A到C由動能定理得：

④解得A點的速度為（1分）若小滑塊停在BC段，應(yīng)滿足5m/s≤vA≤6m/s若小滑塊能通過C點并恰好越過陷阱，利用平拋運動則有：豎直方向：

⑤水平方向：

⑥從A到C由動能定理得：

⑦解得：（1分）所以初速度的范圍為：5m/s≤vA≤6m/s和vA≥17.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化．已知VA=0.3m3，TA=TC=300K、TB=400K．（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積．（2）說明B→C過程壓強變化的微觀原因（3）設(shè)A→B過程氣體吸收熱量為Q，B→C過程氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因．參考答案：考點：氣體的等容變化和等壓變化；熱力學(xué)第一定律；氣體壓強的微觀意義．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）A→B過程為等壓變化，根據(jù)蓋﹣﹣呂薩克定律可求出氣體在狀態(tài)B時的體積．（2）氣體的壓強在微觀上來看，與氣體分子的密集程度和氣體分子的平均動能有關(guān)．所以要解釋氣體壓強變化，只要分析出在等容變化過程中氣體分子的密集程度和氣體分子的平均動能的變化．（3）根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，氣體內(nèi)能變化與溫度有關(guān)，A、C兩狀態(tài)的溫度相同，可知A→B增加的內(nèi)能與B→C減小的內(nèi)能相同，然后通過做功的情況比較出吸熱與放熱的大?。獯穑航猓海?）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋﹣﹣呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得VB=0.4m3．

（2）微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減?。?/p>

（3）Q1大于Q2；因為TA=Tc，故A→B增加的內(nèi)能與B→C減小的內(nèi)能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功