河南省濮陽市第二實驗中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

河南省濮陽市第二實驗中學(xué)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，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處．滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖3乙所示。由圖可以判斷（） A．圖線與縱軸的交點M的值aM＝－g B．圖線與橫軸的交點N的值TN＝mg C．圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m D．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)參考答案：ABD由牛頓第二定律，有T－mg＝ma，故得a＝－g，當(dāng)T＝0時，a＝－g，A對；當(dāng)a＝0時，T＝mg，B對；圖線的斜率k＝，D對．2.（單選）如圖，一小球從一半圓軌道左端A點正上方某處開始做平拋運動（小球可視為質(zhì)點），飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點。O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60°，重力加速度為g，則小球拋出時的初速度為參考答案：B飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點，知速度與水平方向的夾角為30°，設(shè)位移與水平方向的夾角為θ，則解得：因為，所以豎直位移：；由豎直方向自由落體規(guī)律：．

由：，解得：=．所以B正確，A、C、D錯誤．所以答案為：B．3.（多選題）一小球自由下落，與地面發(fā)生碰撞，原速率反彈．若從釋放小球開始計時，不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間及空氣阻力．則下圖中能正確描述小球位移s、速度v、動能Ek、機械能E與時間t的關(guān)系的是()參考答案：BD4.（多選）如圖所示，在等量異種電荷形成的電場中，畫一正方形ABCD，對角線AC與兩點電荷連線重合；兩對角線交點O恰為電荷連線的中點。下列說法中正確的是：A．A點的電場強度等于B點的電場強度B．B、D兩點的電場強度及電勢均相同C．一電子由B點沿B→C→D路徑移至D點，電勢能先增大后減小D．一電子由C點沿C→O→A路徑移至A點，電場力對其先做負(fù)功后做正功參考答案：BC5.（多選）近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進步，既實現(xiàn)了載人的航天飛行，又實現(xiàn)了航天員的出艙活動．如圖所示，在某次航天飛行實驗活動中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點343千米的P處點火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2．下列判斷正確的是（）A．飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程中機械能不斷減小B．飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道2上運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度D．飛船在橢圓軌道1上的運行周期小于沿圓軌道2運行的周期參考答案：解：A、飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程，要在P點加速然后改做圓軌道2的運動，故中機械能要增大，故A錯誤；B、飛船在圓軌道2無動力飛行時，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故B正確；C、圓軌道2高度為343千米，而同步衛(wèi)星的軌道高度為3.6×104km，由萬有引力提供向心力可得，故r越大ω越小，故C錯誤；D、由C分析可得，軌道半徑越大，角速度越小，周期越長，故飛船在圓軌道2上的運行周期大于沿橢圓軌道1運行的周期，故D正確．故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時刻的波形如圖所示，波剛好傳到x=3m處，此后x＝1m處的質(zhì)點比x＝-1m處的質(zhì)點_______（選填“先”、“后”或“同時”）到達波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過時間，在x軸上－3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時刻的正好相同，則=_______參考答案：后（2分）0.4ns、n=1.2.3…7.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：_____________參考答案：8.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.59.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的等邊三角形abc導(dǎo)線框懸掛于水平輕桿一端，離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O，桿另一端通過細(xì)線連接地面．導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，且與磁場垂直．當(dāng)線圈中逆時針電流為I時，bc邊所受安培力的大小及方向是___________________；接地細(xì)線對桿的拉力為____________．

參考答案：BIL向上；

mg/210.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：11.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計一個“探究物體運動的加速度與合外力”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出），用米尺測量兩光電門的間距為l，小車上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2，已知l＞＞d。（1）則小車的加速度表達式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線．如圖中的實線所示，則圖線不通過坐標(biāo)原點O的原因是______________________;參考答案：12.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：13.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學(xué)溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_________、A。

（2）本實驗的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時還應(yīng)注意___________________和___________________。（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖2所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖3中手輪上的示數(shù)__________mm，求得相鄰亮紋的間距Δx為__________mm。

（4）已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式λ=________，求得所測紅光波長為__________nm。參考答案：

答案：（1）EDB（2）單縫和雙縫間距5cm~10cm，使單縫與雙縫相互平行（3）13.870

2.310

（4），6.6×10215.（9分）某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律。圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點為重錘線所指的位置。實驗時先不放置被碰球2，讓球l從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次，然后將球2置于水平槽末端，讓球Ⅱ仍從位置C由靜止?jié)L下，和球!碰撞。碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次：實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N、P。(1)在此實驗中，球]的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1______m2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)該實驗是否需要測小球的直徑？_________________(3)若實驗結(jié)果滿足m1·ON=___________________就可以驗證碰撞過程中動量守恒。參考答案：

答案：(1)

>

(2)不需要

(3)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的相同活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時體積均為V．已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強為P0，現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸．求活塞A移動的距離．參考答案：設(shè)A與B之間、B與容器底部之間的氣體壓強分別為P1、P2，漏氣前，對A分析有：對B有:B最終與容器底面接觸后，AB間的壓強為P，氣體體積為，則有：因為溫度不變，對于混合氣體有：漏氣前A距離底面的高度為：漏氣后A距離底面的高度為：聯(lián)立可得：17.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場邊界剛好相切。一質(zhì)子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若僅撤去磁場，質(zhì)子仍從O1點以相同速度射入，經(jīng)時間打到極板上。⑴求兩極板間電壓U；⑵求質(zhì)子從極板間飛出時的速度大??；⑶若兩極板不帶電，保持磁場不變，質(zhì)子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？參考答案：（1）設(shè)質(zhì)子從左側(cè)O1點射入的速度為，極板長為在復(fù)合場中作勻速運動：

（2分）在電場中作類平拋運動：

（2分）又

（1分）撤去磁場，僅受電場力，有：

（1分）解得

（2分）（2）質(zhì)子從極板間飛出時的沿電場方向分速度大小

（1分）從極板間飛出時的速度大小

（1分）（3）設(shè)質(zhì)子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r，質(zhì)子恰好從上極板左邊緣飛出時速度的偏轉(zhuǎn)角為，由幾何關(guān)系可知：，r+r=R

（2分）因為，所以

（1分）根據(jù)向心力公式，解得v=

（2分）所以，質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出的條件為

（1分）

18.如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強度為E、方向豎直向下的勻強電場，MO右側(cè)某個區(qū)域存在磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向里的勻強磁場，O點處在磁場的邊界上?，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以垂直于MO的速度從O點射入磁場，速度大小介于0到之間。所有粒子通過直線MO時，速度方向均平行于PQ向左。不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O(shè)點射入磁場至返回水平線POQ所用的時間.（2）磁場區(qū)域的最小面積.（3）根據(jù)你以上的計算可求出粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點離O的距離，請寫出該距離的大?。ㄖ灰獙懗鲎钸h(yuǎn)距離的最終結(jié)果，不要求寫出解題過程）參考答案：（1）粒子的運動軌跡如圖所示，設(shè)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，周期為T，粒子在勻強磁場中運動時間為t1則

即

最大速度vm的粒子自N點水