陜西省咸陽(yáng)市新星文英中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

陜西省咸陽(yáng)市新星文英中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）在炎熱的夏天，空調(diào)會(huì)為我們帶來(lái)舒適的室內(nèi)生活環(huán)境，則室內(nèi)開(kāi)啟空調(diào)之后和開(kāi)啟空調(diào)之前相比，下列說(shuō)法正確的是

A．空氣分子平均動(dòng)能減小

B．空氣分子對(duì)墻壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)的碰撞次數(shù)減少C．空調(diào)的工作原理違背了熱力學(xué)第二定律

D．除了空調(diào)，電扇也可以降低室內(nèi)的溫度，只是效果不如空調(diào)明顯參考答案：A2.（多選題）如圖所示，兩個(gè)傾角相同的滑竿上分別套有A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體C、D，當(dāng)它們都沿滑竿向下滑動(dòng)并保持相對(duì)靜止時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下．下列結(jié)論正確的是（）A．A環(huán)受滑竿的作用力大小為（m+M）gcosθB．B環(huán)受到的摩擦力f=mgsinθC．C球的加速度a=gsinθD．D受懸線的拉力T=Mg參考答案：ACD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】由C球的運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的條件得到C環(huán)受力情況并求解出加速度，然后對(duì)A環(huán)受力分析并求解A環(huán)受滑竿的作用力大小；由D球的運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的條件得到D環(huán)受力情況并求解出加速度．【解答】解：A、C、C球做直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析，如圖由牛頓第二定律，得到：Mgsinθ=Ma

①細(xì)線拉力為：T=Mgcosθ

②再對(duì)A環(huán)受力分析，如下圖根據(jù)牛頓定律，有mgsinθ﹣f=ma

③N=mgcosθ+T

④由①②③④解得：f=0N=（M+m）gcosθ故A正確，C正確；B、D、對(duì)D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運(yùn)動(dòng)，合力與速度在一條直線上，故合力為零，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，細(xì)線拉力等于Mg；再對(duì)B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，故必有向后的摩擦力；根據(jù)平衡條件，有（M+m）gsinθ=fN=（M+m）cosθ故B錯(cuò)誤，D正確；故選ACD．3.（單選）在如圖所示的位移x一時(shí)間t圖象和速度v一時(shí)間t圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車(chē)由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．甲、乙兩車(chē)均做做直線運(yùn)動(dòng)B．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)通過(guò)路程大于乙車(chē)通過(guò)路程C．丙、丁兩車(chē)在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)D．0～t2時(shí)間內(nèi)丙車(chē)的平均速度小于丁車(chē)的平均速度參考答案：B4.（單選）如圖所示，A是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框．虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為3L．線框的bc邊與磁場(chǎng)左右邊界平行且與磁場(chǎng)左邊界的距離為L(zhǎng)．現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．規(guī)定磁場(chǎng)對(duì)線框作用力沿x軸正方向?yàn)檎以趫D示位置時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則在線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力隨時(shí)間變化的圖象正確的是（）A．B．C．D．參考答案：解：在整個(gè)過(guò)程中，線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，只有一邊切割磁感線，線框的磁通量一直變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，安培力阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可知安培力方向一直向左，沿負(fù)方向．線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力，F(xiàn)=0，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．5.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M的斜面上固定一物塊，斜面傾角為，物塊質(zhì)量為m，當(dāng)斜面按照以下方式運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是A．若斜面向左勻速移動(dòng)距離x，斜面對(duì)物塊的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上勻速移動(dòng)距離x,斜面對(duì)物塊的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離x，斜面對(duì)物塊的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度a移動(dòng)距離x，物塊的機(jī)械能減少m(g-a)x參考答案：BCD該題難度適中，考查了力做功的條件以及功的計(jì)算方法，求合力做功時(shí)可以先求各個(gè)力做的功，再求代數(shù)和，也可以先求出合力，再根據(jù)W=F合Lcosθ進(jìn)行計(jì)算，求變力做功可據(jù)動(dòng)能定理求解．斜面向左勻速運(yùn)動(dòng)，物塊也是勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，斜面對(duì)物塊的力等于其重力，方向豎直向上，運(yùn)動(dòng)方向（位移矢量）始終與斜面作用力垂直，所以不做功，故A錯(cuò)誤；

物塊和斜面一起豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)，物塊受力平衡，斜面對(duì)物塊的力大小等于物塊的重力mg，方向豎直向上，位移方向也向上，所以W=mgx，故B正確；

物塊和斜面一起向左以加速度a移動(dòng)距離x，物塊所受的合力做的功等于max，物塊受到重力和斜面對(duì)物塊的力，所以，重力做的功加上斜面對(duì)物塊做的功之和等于max，又因?yàn)橹亓ψ龉榱悖孕泵鎸?duì)物塊做的功等于max，故C正確；

物塊和斜面一起豎直向下以加速度a移動(dòng)距離x，物塊所受的合力做的功等于max，則動(dòng)能的增加為max,物塊重力做功為mgx，則重力勢(shì)能減少mgx，所以物塊的機(jī)械能減少m(g-a)x，故D正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí)，波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)；波的周期為

s，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)

s時(shí)間第二次達(dá)到波峰．參考答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)7.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點(diǎn)無(wú)初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)t=2s小球又回到A點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，且小球從未落地，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E為2×103N/C，回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為8J．參考答案：考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；動(dòng)能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運(yùn)動(dòng)情況：小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，加上勻強(qiáng)電場(chǎng)后小球先向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，后向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場(chǎng)后小球運(yùn)動(dòng)，看成一種勻減速運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與這個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求電場(chǎng)強(qiáng)度，由W=qEd求得電場(chǎng)力做功，即可得到回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能．解答：解：小球先做自由落體運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)過(guò)程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，加電場(chǎng)后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向?yàn)檎较?，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點(diǎn)時(shí)的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動(dòng)能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點(diǎn)評(píng)：本題首先要分析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，采用整體法研究勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，抓住兩個(gè)過(guò)程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行研究．8.如圖（a）所示，阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與一個(gè)阻值為2R的電阻連接成閉合電路。線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中B1、t1為已知量。導(dǎo)線電阻不計(jì)，則t1時(shí)刻經(jīng)過(guò)電阻的電流方向?yàn)開(kāi)________（選填“a→b”或“b→a”），電流的大小為_(kāi)__________。參考答案：b→a，

9.測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)按圖所示的電路進(jìn)行連接，他共用6根導(dǎo)線，即、、、、及df，由于混進(jìn)了一根內(nèi)部斷開(kāi)的導(dǎo)線，當(dāng)他合上開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電表的指針都不偏轉(zhuǎn)。他用多用電表電壓檔測(cè)量間的電壓時(shí)，讀數(shù)約為1.5V。為確定哪一根導(dǎo)線的內(nèi)部是斷開(kāi)的，可以再用多用表的電壓檔測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的電壓，如果也約為1.5V，則一定是________導(dǎo)線斷開(kāi)；如果測(cè)量電壓是0伏，則一定是________導(dǎo)線斷開(kāi)。參考答案：aa’

bb’10.如圖所示為某一簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向如圖，由此可知該波沿______傳播，該時(shí)刻a、b、c三點(diǎn)中速度最大的是______點(diǎn)，加速度最大的是______點(diǎn)，從這一時(shí)刻開(kāi)始，第一次最快回到平衡位置的是______點(diǎn)，若t＝0.02s時(shí)質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處，則此波的波速為_(kāi)_____m/s。參考答案：x軸方向

a

c

c

100m/s

11.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：，12.直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為_(kāi)__

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_(kāi)______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：試題分析：直升機(jī)沿水平方向勻速和勻加速飛行時(shí)，水箱受力情況如下圖，根據(jù)牛頓第二定律，則有，，解得，。考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用。13.如圖，電路中三個(gè)電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電源輸出功率也為P0。則電源電動(dòng)勢(shì)為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。15.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過(guò)計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過(guò)程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過(guò)計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤(pán)組成。物品從A處無(wú)初速放到傳送帶上，運(yùn)動(dòng)到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤(pán)，設(shè)物品進(jìn)入轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)速度大小不發(fā)生變化，此后隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)(無(wú)相對(duì)滑動(dòng))到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L=10m，傳送帶的傳輸速度V=2m/s，物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上與軸O的距離R=4m，物品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。取g=10m/s2。（1）物品從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t；（2）質(zhì)量為2Kg的物品隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)的靜摩擦力為多大？參考答案：(1)物品先在傳送帶上做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):

Ks5u

之后,物品和傳送帶一起以速度做勻速運(yùn)動(dòng):

所以(2)物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上所受的靜摩擦力提供向心力

Ks5u解得F=2N

17.深海潛水作業(yè)中，潛水員的生活艙中注入的是高壓氮氧混合氣體.該混合氣體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、溫度為T(mén)時(shí)的密度為ρ.當(dāng)生活艙內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)為31個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度為T(mén)時(shí)，潛水員在艙內(nèi)一次吸入混合氣體的體積為V.①求潛水員一次吸入混合氣體的質(zhì)量m;②若混合氣體總質(zhì)量的2.0%是氧氣，氧氣的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，求潛水員一次吸入氧氣分子的個(gè)數(shù)N.參考答案：18.如圖所示，半圓形豎直光滑軌道bc固定在水平地面上，軌道半徑R=0.6m，與水平粗糙地面ab相切，質(zhì)量m2=0.2kg的物塊