山西省忻州市第七中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市第七中學(xué)2022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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.正電荷只受電場力作用，則A.一定從低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)B.一定從高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)C.可能從高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)，也可能從低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)D.上說法都不對參考答案：C2.如圖，在光滑絕緣水平桌面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別固定于正三角形頂點(diǎn)上。已知a、b帶電量均為+q，c帶電量為-q，則A.ab連線中點(diǎn)場強(qiáng)為零B.三角形中心處場強(qiáng)為零C.a所受庫侖力方向垂直于ab連線D.a、b、c所受庫侖力大小之比為1:1:參考答案：D【詳解】A．在ab連線的中點(diǎn)處，ab兩電荷在該點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，則該點(diǎn)的場強(qiáng)等于c在該點(diǎn)形成的場強(qiáng)，大小不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在三角形的中心處，ab兩電荷在該點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向夾120°角，則合場強(qiáng)豎直向下，電荷c在該點(diǎn)的場強(qiáng)也是豎直向下，則三角形中心處場強(qiáng)不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)受到b排斥力沿ba方向，受到c的吸引力沿ac方向，則其合力方向斜向左下方與ab連線成60°角，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)b受庫侖力大小相等，均為；c受庫侖力：，則a、b、c所受庫侖力大小之比為1:1:，選項(xiàng)D正確.3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，輸出端接有一交流電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R。當(dāng)原線圈兩端接有正弦交變電流時(shí)，變壓器的輸入功率為P0，電動(dòng)機(jī)恰好能帶動(dòng)質(zhì)量為m的物體以速度v勻速上升，此時(shí)理想交流電流表A的示數(shù)為I。若不計(jì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能損耗，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P0B．變壓器的輸出功率為mgvC．副線圈兩端電壓的有效值為D．整個(gè)裝置的效率為參考答案：D4.(多選)下面的幾個(gè)速度中表示平均速度的是()A.子彈射出槍口的速度是800m/s,以790m/s的速度擊中目標(biāo)B.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km/hC.汽車通過站牌時(shí)的速度是72km/hD.汽車通過一隧道的速度為5m/s參考答案：選B、D。A中的“射出槍口”“擊中目標(biāo)”均是指某一瞬間,是瞬時(shí)速度,A錯(cuò);B中“從甲站行駛到乙站”是一段距離,是平均速度,B對;C中“通過站牌時(shí)”是瞬時(shí)速度,C錯(cuò);D中“通過一隧道”是一段位移,是平均速度,D對。5.如圖所示為沿軸負(fù)向傳播的一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的圖象。從該時(shí)刻起的一段很短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度大小的變化情況是

A.變大、變大

B.變小、變小

C.變大、變小

D.變小、變大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

57.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動(dòng)。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運(yùn)動(dòng)的參考系里觀察，此體系的機(jī)械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運(yùn)動(dòng)參考系里此力的作用點(diǎn)有位移，因而要對體系做功，從而會(huì)改變這一體系的機(jī)械能．8.如圖所示，在A點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，已知點(diǎn)電荷Q周圍各點(diǎn)的電勢φ=（r是各點(diǎn)離Q的距離）。在A點(diǎn)正上方離A高度為h的B點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點(diǎn)電荷），液珠開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運(yùn)動(dòng)，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，9.雨后彩虹是太陽光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的,太陽光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示,虛線是入射光線和出射光線延長線,α是兩虛線夾角.由于太陽光是復(fù)色光,而水對不同色光折射率不同,光頻率越高,折射率越大.則色光在水珠中的傳播速度最大;紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后,α紅_________α紫(選填“>”、“=”或“<”).參考答案：10.為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法.(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

(3)實(shí)驗(yàn)測得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測量結(jié)果

_________(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：11.如右圖甲所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺，擺長為L，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則周期

；若在懸點(diǎn)處放一帶正電的小球（圖乙），則周期將

。（填“變大”、“不變”、“變小”）參考答案：；不變12.單位換算：10m/s=

cm/s=

km/h參考答案：1000

；

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13.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場力對O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢能為-qEdcosα。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示為用DIS研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。下列步驟中正確的是

讓擺錘自然下垂，以擺線為基準(zhǔn)，調(diào)整標(biāo)尺盤的放置位置，使標(biāo)尺盤上的豎直線與擺線平行將擺錘置于釋放器內(nèi)并對釋放桿進(jìn)行伸縮調(diào)整，使擺錘的系線松弛一點(diǎn)以方便釋放擺錘調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點(diǎn)位于同一水平面內(nèi)將釋放器先后置于A、B、C點(diǎn)，將光電門置于標(biāo)尺盤的D點(diǎn)，分別測量釋放器內(nèi)的擺錘由A、B、C三點(diǎn)靜止釋放擺到D點(diǎn)的勢能和動(dòng)能

釋放桿釋放器標(biāo)尺盤光電門參考答案：AC

15.在“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10mL處，然后將注射器連接壓強(qiáng)傳感器并開始實(shí)驗(yàn)，氣體體積V每增加1mL測一次壓強(qiáng)p，最后得到p和V的乘積逐漸增大．（1）由此可推斷，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能為圖a．（2）圖線彎曲的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過程中C．A．注射器有異物B．連接軟管中存在氣體C．注射器內(nèi)氣體溫度升高D．注射器內(nèi)氣體溫度降低．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）最后得到p和V的乘積逐漸增大，表示V﹣﹣圖象的斜率逐漸增大，由此選擇（2）在實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)間延長，導(dǎo)致注射器內(nèi)氣體溫度升高，故V﹣﹣圖象的斜率逐漸增大．解答：解：（1）由于“最后得到p和V的乘積逐漸增大”，因此在V﹣﹣圖象中，斜率k=PV逐漸增大，斜率變大，故選a．（2）A、注射器有異物不會(huì)影響圖線的斜率，故A錯(cuò)誤．B、連接軟管中存在氣體可以視為被封閉的氣體總體積較大，不會(huì)影響斜率，故B錯(cuò)誤．C、注射器內(nèi)氣體溫度升高，由克拉柏龍方程知=C，當(dāng)T增大時(shí)，PV會(huì)增大，故C正確．D、由C分析得，D錯(cuò)誤．故選：C．故答案為：a；C點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理、誤差來源，然后根據(jù)玻意耳定律列式分析，不難．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)直角三角形斜面體，傾角θ為300，斜邊長為x0，以斜面頂部O點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，沿斜面向下建立一個(gè)一維坐標(biāo)x軸。斜面頂部安裝一個(gè)小的定滑輪，通過定滑輪連接兩個(gè)物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量分別為m1、m2，所有摩擦均不計(jì)，開始時(shí)A處于斜面頂部，并取斜面底面所處的水平面為零重力勢能面，B物體距離零勢能面的距離為x0/2；現(xiàn)加在A物體上施加一個(gè)平行斜面斜向下的恒力F，使A由靜止向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A向下運(yùn)動(dòng)位移x0時(shí)，B物體的機(jī)械能隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖乙，則結(jié)合圖象可求：（1）B質(zhì)點(diǎn)最初的機(jī)械能E1和上升x0時(shí)的機(jī)械能E2；（2）恒力F的大小。參考答案：（1）（2）解析：（1）B物體的最初的動(dòng)能為零。B物體的重力勢能為；故B物體的機(jī)械能為

上升x0后由圖像可求：

，得B物體的機(jī)械能為：

（2）因?yàn)镕是恒力，所以AB系統(tǒng)以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)它的機(jī)械能為零，可得：，

求得：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得B的加速度：

對A、B組成的物體，由牛頓第二定律得：

得恒力：

17.（21分）如圖（一）所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向右的勻強(qiáng)電場，一軌道由兩段直桿和一半徑為0.20m的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。直桿MN、PQ水平且足夠長，MNAP段是光滑的（其中A點(diǎn)是半圓環(huán)的中點(diǎn)），PQ段是粗糙的。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電＋q的小環(huán)甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在MN桿上，它所受電場力為其重力的0.4倍。（1）將小環(huán)甲從N點(diǎn)左側(cè)1.6m處由靜止開始釋放，如圖（一），且知小環(huán)甲與直桿PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求小環(huán)甲在水平桿PQ上通過的路程。（2）若另一質(zhì)量也為m、不帶電的絕緣小環(huán)乙（視為質(zhì)點(diǎn)）套在MN桿上的N點(diǎn)，如圖（二），現(xiàn)從NM桿上的D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)甲，小環(huán)甲此后與乙碰撞時(shí)間極短，且碰后瞬間兩者速度相同但不粘連，乙環(huán)沿NAP運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)剛好停止，求DN間的距離x0。參考答案：解析：（1）因?yàn)榧自赑Q上運(yùn)動(dòng)s停下時(shí)，山子電場力小于摩擦力，將不再運(yùn)動(dòng)，對整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理：qE·L－mg·2R－qE·s－μmg·s＝0

4分qE＝0.4mg

1分得：s＝0.27m

3分（2）甲、乙在N點(diǎn)碰撞前，設(shè)甲的速度為v，甲從D點(diǎn)到N點(diǎn),由動(dòng)能定理有：qEx0＝

2分設(shè)甲、乙在N點(diǎn)碰撞后的速度為vN，由動(dòng)量守恒守律有：mv＝2mvN

2分甲、乙整體從N點(diǎn)到A點(diǎn)，由動(dòng)能定理有：－mgR＋qER＝－3分碰后甲乙共同運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)分離，由乙剛好能達(dá)到P點(diǎn)，從A到P，對乙由機(jī)械能守恒定律：mgR＝3分聯(lián)立以上各式得：x0＝3.6m

3分18.如圖所示，長12m、質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板的左端。木板與人都靜止。當(dāng)人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端時(shí)，立即抱住立柱。取g=10m/s2。試求：（1）人在奔跑過程中受到的摩擦力的大小？（2）人在奔跑的過程中木板的加速度.（3）人從開始奔