山西省呂梁市友蘭中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市友蘭中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)一石塊從樓房陽臺邊緣向下做自由落體運(yùn)動到達(dá)地面,把它在空中運(yùn)動的時(shí)間分為相等的三段,如果它在第一段時(shí)間內(nèi)的位移是1.2m,那么它在第三段時(shí)間內(nèi)的位移是A.1.2m

B.3.6m

C.6.0m

D.10.8m參考答案：選C。做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的物體,從靜止開始在相等時(shí)間內(nèi)位移之比為1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1),由此可知x1∶x2∶x3=1∶3∶5,即:x1∶x3=1∶5=1.2∶x3,解得x3=6.0m,故C正確。2.（單選）兩點(diǎn)電荷形成電場的電場線分布如圖所示，若圖中A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為EA、EB，電勢分別為、，則A．

B．

C．

D．參考答案：3.為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為n，圓柱長為l，底面半徑為r，則視場角是A.arcsin

B.arcsin

C.arcsin

D.arcsin參考答案：答案：B4.（多選）我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星，在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行的周期為T.若以R表示月球的半徑，則A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的線速度為

B．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為C．月球的第一宇宙速度為

D．物體在月球表面自由下落的加速度為參考答案：BC5.（單選）a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動，它們的速度圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b加速時(shí)，物體a的加速度大于物體b的加速度B．20秒時(shí)，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)C．60秒時(shí)，物體a在物體b的前方D．40秒時(shí)，a、b兩物體速度相等，相距200m參考答案：解：A、由圖象可以看出，物體a在加速時(shí)，速度圖象的斜率小于物體b加速時(shí)的圖象斜率，故加速時(shí)，物體b的加速度要大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、在40秒時(shí)，a、b兩物體的速度相等，此時(shí)兩物體的相距最遠(yuǎn)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C：在60秒時(shí)，經(jīng)計(jì)算，物體a的位移是：Sa=2100m，物體b的位移是：Sb=1600m，Sa＞Sb，所以物體a在物體b的方，故選項(xiàng)C正確；D：在40秒時(shí)，經(jīng)計(jì)算，物體a的位移是：Sa=1300m，物體b的位移是：Sb=400m，Sa﹣Sb=900m，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一處于基態(tài)的氫原子，撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài)，且動能均為10.2eV。已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是

eV；②碰撞前運(yùn)動氫原子的最小動能是

eV。參考答案：7.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與托盤相連，滑塊右端連一條紙帶，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動情況．開始時(shí)，托盤中放少許砝碼，釋放滑塊，通過紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線a．然后在托盤上添加一個(gè)質(zhì)量為m=0.05kg的砝碼，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖線b．已知滑塊與長木板間存在摩擦，滑塊在運(yùn)動過程中，繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和，g取10m/s2，則X①通過圖象可以得出，先后兩次運(yùn)動的加速度之比為

；②根據(jù)圖象，可計(jì)算滑塊的質(zhì)量為

kg．參考答案：（1）①3:4（2分），②2.58.①如圖所示，一豎直的半圓形光滑軌道與一光滑曲面在最低點(diǎn)平滑連接，一小球從曲面上距水平面高處由靜止釋放，恰好通過半圓最高點(diǎn)，則半圓的半徑=

②用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：①

②

9.一船在靜水中的劃行速率為5m/s，要橫渡一條寬30m、流速為4m/s的河流，此船渡河的最短時(shí)間為

s，此船渡河的最短航程為

m.參考答案：10.在光滑的水平面上有一靜止的物體?，F(xiàn)以水平恒力F1作用一段時(shí)間后，立即換成相反方向的水平恒力F2推這一物體。當(dāng)恒力F2作用時(shí)間等于恒力F1作用時(shí)間的2倍時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動能為45J。則在整個(gè)過程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。參考答案：11.一正方形線圈邊長為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強(qiáng)磁場垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過有理想邊界的寬為30cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，線圈在通過磁場區(qū)域的全過程中，有電磁感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。參考答案：0.4，0.04812.（多選題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列判斷正確的是

。（填寫正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得3分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．過程ab中氣體一定吸熱

B．pc=pb>paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個(gè)分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功參考答案：ABE【知識點(diǎn)】理想氣體狀態(tài)方程解析：A、由a到b，氣體做等容變化，根據(jù)，溫度升高、內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，故A正確；B、從b到c做的是等壓變化，故pc=pb，，a到b為等容變化，溫度升高，壓強(qiáng)變大pb>pa，故B正確；C、氣體沒有分子勢能，故C錯(cuò)；D、b到c，溫度降低，分子平均動能降低，平均速率減小，但不是每一個(gè)分子的速率都減小，故D錯(cuò)誤；E、c到a,氣體等溫變化根據(jù)，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確，故選ABE【思路點(diǎn)撥】由a到b做的是等容變化，從b到c做的是等壓變化，從c到a做的是等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)定律和理想氣體狀態(tài)方程求解各部分的溫度，從而判斷分子動能和吸熱、放熱情況。13.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場。射線進(jìn)入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運(yùn)動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.煤氣泄漏到不通風(fēng)的廚房是很危險(xiǎn)的。當(dāng)泄漏的煤氣與廚房的空氣混合，使得混合后廚房內(nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到1.05atm（設(shè)廚房原來的空氣壓強(qiáng)為1.00atm），如果此時(shí)遇到火星就會發(fā)生爆炸。設(shè)某居民家廚房的長高寬為4m×2m×3m，且門窗封閉。煤氣管道內(nèi)的壓強(qiáng)為4.00atm，且在發(fā)生煤氣泄漏時(shí)管內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。

①管道內(nèi)多少升煤氣泄漏到該居民的廚房，遇到火星就會爆炸？

②設(shè)煤氣泄漏使得廚房內(nèi)的氣體壓強(qiáng)恰好達(dá)到1.05atm時(shí)遇到了火星并發(fā)生了爆炸。爆炸時(shí)廚房的溫度由常溫迅速上升至2000℃，估算此時(shí)產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的多少倍？參考答案：17.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，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(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤）垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場，所有粒子通過直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求：（1）速度最大的粒子從O開始射入磁場至返回水平線POQ所用的時(shí)間。（2）磁場區(qū)域的最小面積。參考答案：（1）粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，周期為T，粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時(shí)間為t1則

（1分）

（1分）

（2分）設(shè)粒子自N點(diǎn)水平飛出磁場，出磁場后應(yīng)做勻速運(yùn)動至OM，設(shè)勻速運(yùn)動的距離為s，勻速運(yùn)動的時(shí)間為t2，由幾何關(guān)系知：s=R/tanθ

（1分）

（1分）過MO后粒子做類平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動的時(shí)間為，則：

（2分）又由題知：

（1分）則速度最大的粒子自O(shè)進(jìn)入磁場至重回水平線POQ所用的時(shí)間為：

（1分）

（2分）（2）由題知速度大小不同的粒子均要水平通過OM，則其飛出磁場的位置均應(yīng)在ON的連線上，故磁場范圍的最小面積是速度最大的粒子在磁場中的軌跡與ON所圍成的面積，扇形的面積

（2分）的面積為：

（2分）

（2分）或（2分）18.如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線MN與PQ放在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)線，PQ的PQ1段是直導(dǎo)線，Q1Q2段是弧形導(dǎo)線，Q2Q3段是直導(dǎo)線，MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P間接入一個(gè)阻值R=0.25Ω的電阻。質(zhì)量m=1.0kg、不計(jì)電阻的金屬棒AB能在MN、PQ上無摩擦地滑動，金屬棒始終垂直于MN，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。金屬棒處于位置（I）時(shí)，給金屬棒一向右的初速度v1=4

m/s，同時(shí)給一方向水平向右F1=3N的外力，使金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動；當(dāng)金屬棒運(yùn)動到位置(Ⅱ)時(shí)，外力方向不變，改變大小，使金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動2s到達(dá)位置(Ⅲ)。已知金屬棒在位置(I)時(shí)，與MN、Q1Q2相接觸于a、b兩點(diǎn)，a、b的間距L1=1

m；金屬棒在位置(Ⅱ)時(shí)，棒與MN、Q1Q2相接觸于c、d兩點(diǎn)；位置（I）到位置(Ⅱ)的距離為7.5m。求：（1）金屬棒向右勻減速運(yùn)動時(shí)的加速度大小；（2）c、d兩點(diǎn)間的距離L2；（3）金屬棒從位置(I)運(yùn)動到位置(Ⅲ)的過程中，電阻R上放出的熱量Q。參考答案：（1）金屬棒從位置(I)到位置(Ⅱ)的過程中，加速度不變，方向向左，設(shè)大小為a，在位置I時(shí)，a、b間的感應(yīng)電動勢為E1，感應(yīng)電流為I1，受到的安培力為F安1，則E1=BL1v1