山西省忻州市原平軒崗中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市原平軒崗中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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）物體甲的速度與時間圖象和物體乙的位移與時間圖象分別如圖所示，則這兩個物體的運(yùn)動情況是A．甲在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總路程為12mB．甲在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，通過的總位移大小為6mC．乙在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動，它通過的總路程為12mD．乙在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變，通過的總位移大小為6m參考答案：D2.（單選）下列說法正確的是A．一對作用力與反作用力大小相等，性質(zhì)相同B．做曲線運(yùn)動的物體其所受到的合外力方向與加速度方向一定不在同一直線上C．物體的速度越大，其慣性越大D．速度很大的物體，其加速度一定很大參考答案：A3.（單選）兩個等量異種點電荷位于x軸上，相對原點對稱分布，正確描述電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是圖（）參考答案：A

解析：兩個等量異號電荷的電場線如下圖，根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”的原理，從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處向右電勢應(yīng)升高，正電荷所在位置處最高；然后再慢慢減小，O點處電勢為零，則O點右側(cè)電勢為負(fù)，同理到達(dá)負(fù)電荷時電勢最小，經(jīng)過負(fù)電荷后，電勢開始升高，直到無窮遠(yuǎn)處，電勢為零；故B、C、D是錯誤的；A正確．故選：A．4.一矩形線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，線框輸出的交流電壓隨時間變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（

）A．t=0時刻線圈平面與磁場平行B．交流電壓的頻率為0.25HzC．1s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量變化最快D．2s末線框平面垂直于磁場，通過線框的磁通量最大參考答案：．BD解析：由u—t圖象可知，t=0時刻瞬時電壓為零，線圈處于中性面，頻率f==s=0.25HZ，故選項A錯誤、B正確；由圖可知，1s末交變電壓最大，通過線框的磁通量變化率最大，此時線圈與磁場方向平行，而2s末交變電壓為零，此時線圈經(jīng)過中性面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大，故選項C錯誤、D正確；5.下列說法中正確的是（）A．飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進(jìn)行的過程，且進(jìn)行的速率相等B．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動C．用油膜法估測分子大小的實驗中，不考慮油酸分子（視為球形）間的空隙并認(rèn)為水面上形成的油酸膜的厚度即分子直徑D．若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則此過程中氣泡內(nèi)的氣體分子間的引力和斥力都增大E．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體為非晶體參考答案：ABC【考點】熱力學(xué)第一定律；晶體和非晶體；液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象．【分析】明確飽和汽動態(tài)平衡的意義，知道達(dá)到動態(tài)平衡時汽化和液化仍在同時進(jìn)行，但進(jìn)行的速率相等；擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動，同時說明分子間存在空隙；知道在油膜法測分子大小的實驗中，將分子視為球形，并且不計分子間的間隙，同時形成的是單分子油膜；明確理想氣體的意義，知道理想氣體分子間作用力忽略不計；知道晶體和非晶體的性質(zhì)，非晶體和多晶體均具有各向同性．【解答】解：A、飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進(jìn)行的過程，且進(jìn)行的速率相等，故A正確；B、擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；故B正確；C、用油膜法估測分子大小的實驗中，不考慮油酸分子（視為球形）間的空隙并認(rèn)為水面上形成的油酸膜的厚度即分子直徑；故C正確；D、由于分子之間的距離比較大，分子間的作用力忽略不計，則氣泡中氣體分子間的作用力始終為零，故D錯誤；E、物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體為非晶體或多晶體，故E錯誤．故選：ABC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為tl=0時刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時刻起x=2m處的質(zhì)點第三次運(yùn)動到波谷所需的時間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時間內(nèi)：因為2T<t2-t1<3T，則n=2，此時，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時周期為，則從tl=0時刻起x=2m處的質(zhì)點第三次運(yùn)動到波谷所需的時間

7.（4分）一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：

6m

500J8.物體在水平地面上受到水平力F的作用，在6s內(nèi)v–t圖像如圖（1）所示，力F做功的功率P–t圖像如圖（2）所示，則物體的質(zhì)量為

kg，物體和地面的動摩擦因數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：

答案：10/9.1/209.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，導(dǎo)線中通有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細(xì)線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，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mg+nBIL．參考答案：解：穿過線圈的磁通量為：=；根據(jù)左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案為：，mg+nBIL10.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/311.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：

大小

方向本實驗是通過兩個彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實際的拉力重合，則實驗成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測得的；F是通過一個彈簧秤測出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可12.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm13.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運(yùn)動。此空間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場（×場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可；對小球從A運(yùn)動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上小車的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，人用力F拉繩，若不計繩和滑輪質(zhì)量及之間磨擦，則車和人的加速度為多少？人與車的磨擦力為多少？

參考答案：2F/（M+m）

(m-M)F/(m+M)

17.(2)．如圖所示，電荷量均為＋q、質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B，中間連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，在豎直方向的勻強(qiáng)電場中以速度v0勻速上升，某時刻細(xì)繩突然斷開．求：(1)電場強(qiáng)度大小及細(xì)繩斷開后兩球A、B的加速度；(2)當(dāng)球B速度為零時，球A的速度大小。參考答案：(1)設(shè)電場強(qiáng)度為E，把小球A、B看作一個系統(tǒng)，由于繩未斷前兩球均做勻速運(yùn)動，則，細(xì)繩斷后，根據(jù)牛頓第二定律得，方向向上；,(負(fù)號表示方向向下）．(2)細(xì)繩斷開前后兩繩組成的系統(tǒng)滿足合外力為零，所以系統(tǒng)總動量守恒．設(shè)B球速度為零時，A球的速度為vA，根據(jù)動量守恒定律得18.如圖所示，是磁流體動力發(fā)電機(jī)的工作原理圖．一個水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管，其寬度為a，高度為b，其內(nèi)充滿電阻率為ρ的水銀，由渦輪機(jī)（未畫出）產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p使得這個流體在不加磁場時具有恒定的流速v0．管道的前后兩個側(cè)面上各有長為L的由銅組成的面，實際流體的運(yùn)動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：

a.盡管流體有粘滯性，但整個橫截面上的速度均勻.

b.流體的速度總是與作用在其上的合外力成正比.

c.流體不可壓縮．若由銅組成的前后兩個側(cè)面外部短路，一個豎直向上的勻強(qiáng)磁場只加在這兩個銅面之間的區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B（如圖）．(1)寫出加磁場后，兩個銅面之間區(qū)域的電阻R的表達(dá)式(2)渦輪機(jī)對流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p恒定，加磁場后，最終形成新的穩(wěn)定速度v，寫出流體所受的磁場力F與v關(guān)系式，指出F的方向；(3)寫出(2)問中加磁場后流體新的穩(wěn)定速度v的表達(dá)式（用v0、p、L、B、ρ表示）；(4)為使速度增加到原來的