山西省臨汾市雙語學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省臨汾市雙語學(xué)校2021-2022學(xué)年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標(biāo)軸，則坐標(biāo)軸上O～x2間各點的電勢分布如圖乙所示，則（）A．在O～x2間，場強先減小后增大B．在O～x2間，場強方向一定發(fā)生了變化C．若一負(fù)電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸減小D．從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在O～x2間一直做加速運動參考答案：D【考點】電勢差與電場強度的關(guān)系；電場強度．【分析】根據(jù)φ﹣x圖象的斜率大小等于電場強度，分析場強的變化，由圖看出，電勢逐漸降低，可判斷出負(fù)電荷的電勢能變化．【解答】解：A、φ﹣x圖象的斜率大小等于電場強度，由幾何知識得知，斜率先增大后減小，則電場強度先增大后減小，但斜率一直是負(fù)，場強方向沒有改變．故AB錯誤．C、由圖看出，電勢逐漸降低，若一負(fù)電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸升高．故C錯誤．D、從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，受到的電場力方向與速度方向相同，做加速運動，即該電荷在O～x2間一直做加速運動．故D正確．故選：D2.從地面以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球從拋出點上升到最高點所用時間為t1，從最高點下落到拋出點所用時間為t2。若空氣阻力的作用不能忽略，則對于t1與t2大小的關(guān)系，下列判斷中正確的是A．t1=t2

B．t1<t2

C．t1>t2

D．無法斷定t1、t2哪個較大參考答案：B3.（多選題）如圖所示，AB為斜面，BC為水平面，從A點以水平初速度v向右拋出一小球，其落點與A的水平距離為x1，若從A點以水平初速度2v向右拋出同一小球，其落點與A的水平距離為x2，不計空氣阻力，則x1與x2的比值可能為（）A．1：2 B．1：4 C．1：10 D．1：12參考答案：AB【考點】平拋運動．【分析】因為不知道小球的具體落地點，所以可分三種情況進(jìn)行討論：①兩次小球都落在水平面BC上；②兩次小球都落在斜面AB上；③第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上．再根據(jù)平拋運動的規(guī)律即可求解．【解答】解：本題可分三種情況進(jìn)行討論：①若兩次小球都落在BC水平面上，則下落的高度相同，所以運動的時間相同，水平距離之比等于水平初速度之比為1：2，故A答案正確；②若兩次小球都落在斜面AB上，設(shè)斜面傾角為θ，則有在沿斜面垂直的方向上（注意這只是一個分運動），小球作自由落體運動，設(shè)運動的時間分別為t1和t2，則：第一次：tanθ=第二次：tanθ=解得所以．③若第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根據(jù)平拋運動的基本規(guī)律可知其水平位移比值在1：2到1：4之間．故A、B正確，C、D錯誤．故選AB．4.如圖所示，質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體，某時刻給物體一個水平向右的初速度v0，那么在物體與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后（）A．兩者的速度均為零B．兩者的速度總不會相等C．盒子的最終速度為，方向水平向右D．盒子的最終速度為，方向水平向右參考答案：D【考點】動量守恒定律．【分析】以物體與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，水平方向不受外力作用，水平方向動量守恒，由于盒子內(nèi)表面不光滑，最終兩者具有共同的速度，運用動量守恒定律求解．【解答】解：選物體與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，由水平方向動量守恒得：mv0=（M+m）v所以：v=v0v方向與v0同向，即方向水平向右．故選：D5.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點和C點，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運動到圖示位置時,繩b被燒斷，同時桿也停止轉(zhuǎn)動，則（

）A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運動

B.在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C.若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動D.若角速度ω較大，小球可在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運動參考答案：BCD小球原來在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩b被燒斷后，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動或做圓周運動．故A錯誤．繩b被燒斷前，小球在豎直方向沒有位移，加速度為零，a繩中張力等于重力，在繩b被燒斷瞬間，a繩中張力與重力的合力提供小球的向心力，而向心力豎直向上，繩b的張力將大于重力，即張力突然增大．故B正確．若角速度ω較小，小球原來的速度較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動．故C正確．若角速度ω較大，小球原來的速度較大，小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運動．故D正確．故選BCD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學(xué)用一個多用電表測量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測量，刻度盤指針偏轉(zhuǎn)如圖B所示，電壓表的電阻應(yīng)為___

____Ω。這時乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認(rèn)為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內(nèi)阻很大。甲同學(xué)對此表示反對，認(rèn)為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓。請你判斷：

同學(xué)的觀點是正確的。參考答案：_40K__

__甲___7.如圖所示，傾角為θ的斜面處于豎直向下的勻強電場中，在斜面上某點以初速度為v0水平拋出一個質(zhì)量為m的帶正電小球，小球受到的電場力與重力相等，地球表面重力加速度為g，設(shè)斜面足夠長，求：（1）小球經(jīng)

時間落到斜面上;（2）從水平拋出至落到斜面的過程中，小球的電勢能變化量為

．參考答案：V0tanθ/g

mV02tan2θ8.如圖1－26所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠BAC＝α，AB邊靠在豎直墻上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力大小為

。參考答案：9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/210.如圖是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪上需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

（填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：變大；大于．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】主動輪和從動輪邊緣上的點線速度相等，A的角速度恒定，半徑增大，線速度增大，當(dāng)兩輪半徑相等時，角速度相等．【解答】解：在A輪轉(zhuǎn)動的過程中，半徑增大，角速度恒定，隨著磁帶的倒回，A的半徑變大，根據(jù)v=rω，知A線速度增大，若磁帶全部繞到A輪上需要的時間為t，由于A線速度越來越大，倒回前一半磁帶比倒回后一半磁帶所用時間要長，即A、B兩輪的角速度相等所需要的時間大于．故答案為：變大；大于．11.用圖甲所示的裝置利用打點計時器進(jìn)行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質(zhì)量為，木板的傾角為。實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計。那么打D點時小車的瞬時速度為

；取紙帶上的BD段進(jìn)行研究，合外力做的功為

，小車動能的改變量為

。參考答案：12.一電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點水平垂直于場

強方向飛入，并從B點沿與場強方向成150°的方向飛出該電場，如圖所示，則A、B兩點的電勢差為________V．(電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，電荷量為－1.6×10－19C)參考答案：－136.513.（4分）遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。參考答案：做功，機械能解析：做功可以增加物體的內(nèi)能三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示。此金屬材料重約1~2N，長約為30cm，電阻約為10Ω。已知這種金屬材料的電阻率為ρ，密度為ρ0。因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量。請設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0?，F(xiàn)有如下材料可選：

A．毫米刻度尺

B．螺旋測微器

C．電流表（600mA，1.0Ω）

D．電流表（3A，0.1Ω）

E．電壓表（3V，6kΩ）

F．滑動變阻器（50Ω，2A）

G．蓄電池（6V，0.05Ω）

H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

（1）除待測金屬管線外，還應(yīng)選用的材料有

（只填代號字母）

（2）在右圖中把所選一起連成實際測量電路。

（3）實驗中要測量的物理量有

計算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0=

。參考答案：答案：（1）A、B、C、E、F、G、H

（2）如下圖所示（滑動變阻器連成限流接法同樣給這2分）（3）橫截面邊長a、管線長度l、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，。15.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中：(1)在實驗過程中某同學(xué)的部分實驗步驟如下，請仔細(xì)讀題并完成有關(guān)空缺部分內(nèi)容：A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線；B．在其中一根細(xì)線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：

、

； C．將步驟B中的鉤碼取下，然后分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩個可移動的光滑定滑輪使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整兩定滑輪的位置，使______________________，記錄______________________；(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中＝________．參考答案：（1）（4分）

B．結(jié)點O到達(dá)的位置、細(xì)線上拉力的方向C．使結(jié)點O到達(dá)相同的位置、

兩根細(xì)線上力的方向

（2）（3分）4:3

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長，其中電磁彈射器是一種長度為的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力。一架質(zhì)量為的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力?？紤]到飛機在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍。飛機離艦起飛的速度，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點。請你求出（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）飛機在后一階段的加速度大??；（2）電磁彈射器的牽引力的大??；（3）電磁彈射器輸出效率可以達(dá)到，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量。參考答案：（1）令后一階段飛機加速度為，平均阻力為，則

（2分）

得：

（2分）(2)令電磁彈射階段飛機加速度為、末速度為，平均阻力為則

，

（2分）

得：

（2分）由

（2分）

得

（2分）或解

由動能定理：

（6分）得

（2分）（3）電磁彈射器對飛機做功

（2分）則其消耗的能量

（2分）

17.如圖所示，一圓柱形絕熱容器豎直放置，通過絕熱活塞封閉著攝氏溫度為t1的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h1?，F(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間，使其溫度上升到（攝氏）t2，若這段時間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，求：(1)氣體的壓強．(2)這段時間內(nèi)活塞上升的距離是多少？(3)這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能如何變化，變化了多少？參