山西省運(yùn)城市東鎮(zhèn)第七一中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省運(yùn)城市東鎮(zhèn)第七一中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與該小球相連．現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知OA長(zhǎng)度小于OB長(zhǎng)度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈力大小相等．彈簧的形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能相同．則小球在此過(guò)程中（）A．加速度等于重力加速度g的位置有兩個(gè)B．彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè)C．彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功D．彈簧彈力做正功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離等于小球彈簧彈力做負(fù)功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：彈力為0時(shí)或彈力方向與桿垂直時(shí)物體加速度為g，且彈力功率為0．因A，B彈力大小相等則彈性勢(shì)能相等．據(jù)此分析各選項(xiàng)．解答：解：A、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A點(diǎn)為壓縮狀態(tài)，B點(diǎn)為伸長(zhǎng)狀態(tài)，則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時(shí)彈力與桿不垂直，加速度為g；當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)小球加速度為g．則兩處加速度為g．故A正確B、A處速度為零，彈力功率為零；下滑過(guò)程彈簧彈力與桿子垂直，彈力功率為零；當(dāng)原長(zhǎng)時(shí)彈力為零，功率為零，故彈力功率為0共有3處，故B錯(cuò)誤C、因A點(diǎn)與B點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能相同，則彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功．故C正確D、因做負(fù)功時(shí)彈力大，則彈簧彈力做正功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離大于小球克服彈簧彈力做功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離．故D錯(cuò)誤故選：AC點(diǎn)評(píng)：考查彈簧彈力做功的內(nèi)容，明確功與功率和力與速度方向夾角有關(guān)，會(huì)由能量的變化分析功的正負(fù)．2.如圖所示，光滑斜面的傾角為30°輕繩通過(guò)兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為（）A． B．m C．m D．2m參考答案：A【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．【分析】先對(duì)A受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件求出細(xì)線的拉力；再對(duì)B受力分析，再次運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件求出B的質(zhì)量．【解答】解：先對(duì)A受力分析，再對(duì)B受力分析，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有mgsin30°=T解得M=故選A．3.我國(guó)的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星在貼近月球表面的圓軌道上運(yùn)行的周期為l18分鐘，又知道月球表

面的重力加速度是地球表面重力加速度的l／6，萬(wàn)有引力常量為G，地球表面重力加速度為g，僅利用以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出

A．月球的第一宇宙速度

B．月球?qū)Α版隙鸲?hào)”的引力

C．月球的質(zhì)量和密度

D．“嫦娥二號(hào)”的質(zhì)量參考答案：AC由萬(wàn)有引力提供向心力可得，將a=g／6代入可求得月球的第一宇宙速度、質(zhì)量和密度；此題中“嫦娥二號(hào)”的質(zhì)量和月球?qū)Α版隙鸲?hào)”的引力無(wú)法求出。選AC。4.如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子()A．從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．從n＝5能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比從n＝5能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D．從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量參考答案：A5.如圖右所示，直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電源內(nèi)阻為r，當(dāng)該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電源路端電壓為U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，則

（

）

A．電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)熱功率為I2R

B．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為IU

C．電源電動(dòng)勢(shì)為I（R+r）

D．電源的輸出功率為IU+I2R參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為頻率f=1Hz的波源產(chǎn)生的橫波，圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì)，右側(cè)為B介質(zhì)。其中x=14m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上。則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度之比vA：vB=

。若圖示時(shí)刻為0時(shí)刻，則經(jīng)0．75s處于x=6m的質(zhì)點(diǎn)位移為

cm。

參考答案：

2∶3（2分）

5（7.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動(dòng)。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，8.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：

1

69.水平面中的平行導(dǎo)軌相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖，直導(dǎo)線ab放在導(dǎo)軌上并與其垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)電容器上極板上帶負(fù)電荷，則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng)(填向“左”或向“右”)；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動(dòng)的速度v=_________參考答案：左

Q／BLC由題意可知，電容器極板上帶負(fù)電荷，因此因棒的切割，從而產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知，只有當(dāng)棒向左滑動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流；根據(jù)電容器的電容公式，而棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv，此時(shí)U=E，所以ab滑動(dòng)的速度為：，10.某實(shí)驗(yàn)小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，得到以下左圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，獲得反映小車運(yùn)動(dòng)的一條打點(diǎn)紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點(diǎn)開(kāi)始起，每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（交流電源頻率為50HZ），分別標(biāo)出0與A、B、C、D、E、F點(diǎn)的距離，則小車①做

運(yùn)動(dòng)，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為_(kāi)_________m/s2參考答案：11.（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車受到的合力；（2）小車的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。12.（4分）把長(zhǎng)L＝0.15m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使導(dǎo)體棒和磁場(chǎng)方向垂直，如圖所示若導(dǎo)體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向?yàn)樨Q直向__________，(選填“上”或“下”)參考答案：答案：3.0×10下13.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問(wèn)：此壓縮過(guò)程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出；

5×104；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過(guò)程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm．現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉．已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg．（i）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；（ii）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度．參考答案：解：（i）以cmHg為壓強(qiáng)單位．設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p，當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1①由力學(xué)平衡條件，有：p=p0+h

②打開(kāi)開(kāi)關(guān)放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨著減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止，由力學(xué)平衡條件，有：p1=p0﹣h1③聯(lián)立①②③，并代入題目數(shù)據(jù)，有：l1=12cm

④（ii）當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為P2，由玻意耳定律，有：pl=p2l2⑤由力學(xué)平衡條件有：p2=p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題目數(shù)據(jù)，有：l2=10.4cm

⑦設(shè)注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為△h，依題意，有：△h=2（l1﹣l2）+h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題目數(shù)據(jù)，有：△h=13.2cm答：（i）放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為12cm；（ii）注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為13.2cm．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（i）在同一段水銀柱中，同一高度壓強(qiáng)相等；先計(jì)算出A側(cè)氣體的初狀態(tài)氣壓和末狀態(tài)氣壓，然后根據(jù)玻意耳定律列式求解；（ii）兩側(cè)水銀面等高后，根據(jù)玻意耳定律求解氣體的體積；比較兩個(gè)狀態(tài)，結(jié)合幾何關(guān)系得到第二次注入的水銀柱的長(zhǎng)度．17.如圖所示，一質(zhì)量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物A，質(zhì)量為m=2kg的b球用長(zhǎng)L=2m的細(xì)線懸掛于障礙物正上方，一質(zhì)量也為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))，以υ0=7m／s的初速度從左端滑上平板車，同時(shí)對(duì)平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，二者恰好相對(duì)靜止，此時(shí)撤去恒力F。當(dāng)平板車碰到障礙物A后立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊則水平飛離平板車后立即與b球正碰，并與b粘在一起。已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3,g取1Om/s2，求：(1)撤去恒力F前，滑塊、平板車的加速度各為多大，方向如何?(2)平板車的長(zhǎng)度是多少？(3)懸掛b球的細(xì)線能承受的最大拉力為50N，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明a、b兩球碰后，細(xì)線是否會(huì)斷裂?參考答案：(1)根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)滑塊：al==g=

(2分)

方向水平向左(1分)

對(duì)平板車：a2=

(2分)

方向水平向右(1分)

(2)滑塊滑至平板車的最右端過(guò)程中，對(duì)滑塊：v1=v0－alt

（2分）對(duì)平板車車：vl=a2t

（2分)

解得：車長(zhǎng)L＝s1－s2＝3.5m

（2分)(3)由（2）中解得：v1＝4m/s

（1分）滑塊與小球碰撞，動(dòng)量守恒：mvl=2mv2

v2=2m／s

(2分)

碰后滑塊和小球在最低點(diǎn)：T-2mg=2m

(2分)

解得：T=48N<50N

∴細(xì)線不會(huì)斷裂

18.（16分）如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE單位長(zhǎng)度的電阻均為r0，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。MN是絕緣水平面上