山西省呂梁市離石縣高級中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省呂梁市離石縣高級中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）為了研究蹦床運(yùn)動員躍起的高度，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運(yùn)動員運(yùn)動過程中對彈性網(wǎng)的壓力大小，并由計(jì)算機(jī)作出壓力—時間圖象(如圖所示)。運(yùn)動員在空中運(yùn)動時可視為質(zhì)點(diǎn)，則可依據(jù)傳感器描繪的F—t圖象估算出運(yùn)動員躍起的最大高度為(g取10m／s2)A．1.5m B．1.8m，C．5.0m D．7.2m參考答案：C2.（多選題）如圖所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系，根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是(

)A．彈簧的勁度系數(shù)為lN/mB．彈簧的勁度系數(shù)為IOON/mC．彈簧的原長為6cmD．彈簧伸長0.02m時，彈力的大小為4N參考答案：BC3.（單選）物塊A置于傾角為30°的斜面上，用輕彈簧、細(xì)繩跨過定滑輪與物塊B相連，彈簧軸線與斜面平行，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．A、B重力分別為10N和4N，不計(jì)滑輪與細(xì)繩間的摩擦，則（）A．彈簧對A的拉力大小為6NB．彈簧對A的拉力大小為10NC．斜面對A的摩擦力大小為1ND．斜面對A的摩擦力大小為6N參考答案：

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：彈簧的彈力等于B的重力，隔離對A分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出斜面對A的摩擦力大?。獯穑航猓篈、彈簧對A的彈力等于B的重力，即F=GB=4N，故A、B錯誤．C、對A分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，GAsin30°=f+F，解得斜面對A的摩擦力f=．故C正確，D錯誤．故選：C．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，基礎(chǔ)題．4.（單選）下列說法正確的是（） A． 運(yùn)動越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動得越快，慣性越大 B． 同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同，所以它的慣性也隨位置的變化而變化 C． 一個小球豎直上拋，拋出后能繼續(xù)上升，是因?yàn)樾∏蜻\(yùn)動過程中受到了向上的推力 D． 物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小參考答案：解：A、運(yùn)動越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動得越快，勻減速的距離越大，慣性和物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，慣性的大小和質(zhì)量成正比，即慣性不變，故A錯誤．B、同一物體在地球上不同的位置受到的重力是不同，慣性的大小和質(zhì)量成正比，即慣性不變，故B錯誤．C、一個小球豎直上拋，拋出后能繼續(xù)上升，是因?yàn)槲矬w具有慣性，故C錯誤．D、物體的慣性大小只與本身的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小，故D正確．故選D．5.如圖所示，演員正在進(jìn)行雜技表演。由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于（

）A．0.03J

B．0.3JC．3J

D．30J參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）7.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的極板X應(yīng)帶

電；極板Y應(yīng)帶

電（填正或負(fù)）。參考答案：、正；正8.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°9.在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電電壓隨時間變化的波形如圖所示，則該交流電的電壓有效值為________V，圖中t=1.0×10-2s時，穿過線圈平面的磁通量為________。參考答案：答案：V；BS10.某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時器打B點(diǎn)時的速度為

m/s,小車的加速度大小為

m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力（2分）11.如右圖所示，OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計(jì)大小的小球，A角處小球質(zhì)量為1kg，B角處小球質(zhì)量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動的水平軸上，使之可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°后由靜止釋放，支架轉(zhuǎn)動的最大角速度為__________。參考答案：；12.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動的過程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。13.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂希谔烊烩欀姓?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運(yùn)動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.自由移動的活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的兩部分，溫度都為T0=300K，壓強(qiáng)都為P0=1.0×l05Pa．現(xiàn)保持下部分氣體溫度不變，只對上部分氣體緩慢加熱，當(dāng)活塞A移動到最低點(diǎn)B時（不計(jì)摩擦），求：

（i）下部分氣體的壓強(qiáng)

（ii）上部分氣體的溫度

參考答案：解析：（i）對下部分氣體，等溫變化P0V0＝P1V1

-----------------------------------------------------------------------------------------2分V1＝V0/2

--------------------------------------------------------------------------------------------1分解得：P1＝2×105Pa

-------------------------------------------------------------------------------1分（ii）對上部分氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：

---------------------2分

----------------------------------1分當(dāng)活塞A移動到最低點(diǎn)B時，對活塞A受力分析可得出兩部分氣體的壓強(qiáng)P1＝P2

---------------------------------1分

解得T2＝3T0＝900k--17.如圖甲所示，半徑為R的導(dǎo)體環(huán)內(nèi)，有一個半徑為r的虛線圓，虛線圓內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化規(guī)律為B1=kt（k>0且為常量）。（1）求導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電動勢E的大??；（2）將導(dǎo)體環(huán)換成內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管（管子內(nèi)徑忽略），管內(nèi)放置一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，小球重力不計(jì)，如圖乙所示。已知絕緣細(xì)管內(nèi)各點(diǎn)渦旋電場的電場強(qiáng)度大小為，方向與該點(diǎn)切線方向相同。小球在電場力作用下沿細(xì)管加速運(yùn)動。要使t時刻管壁對小球的作用力為零，可在細(xì)管處加一垂直于紙面的磁場，求所加磁場的方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2。參考答案：（1）得（2）洛倫茲力方向指向圓心。由左手定則，磁場方向垂直紙面向里?！驹斀狻浚?）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有得（2）洛倫茲力方向指向圓心。由左手定則，磁場方向垂直紙面向里。電場力：F=ERqF=mat時刻速度v=at洛倫茲力大小F洛=qvB2聯(lián)立解得18.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，