山西省臨汾市雙鳳瀹中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市雙鳳瀹中學(xué)2021-2022學(xué)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.（單選）如圖所示A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過(guò)閉合的開(kāi)關(guān)S分別與電源兩極相連，兩板中央各有一個(gè)小孔a和b，在a孔正上方某處一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回。現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿出b孔，可行的方法是（

B

）A.保持S閉合，將B板適當(dāng)上移

B.保持S閉合，將B板適當(dāng)下移[C.先斷開(kāi)S，再將A板適當(dāng)上移D.先斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)下移參考答案：B2.一列簡(jiǎn)諧橫波在t0=0.01s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，平衡位置在x=1m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖乙所示，已知質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置在x=1.5m處，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在x=1.75m處，下列說(shuō)法正確的是（）A．該波中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都為100HzB．t0時(shí)刻后質(zhì)點(diǎn)M比質(zhì)點(diǎn)Q先到達(dá)平衡位置C．從t0時(shí)刻起經(jīng)過(guò)0.045s，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)M的速度D．從t0時(shí)刻起經(jīng)過(guò)0.025s，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)得了路程為1mE．t=0.07s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)M的加速度參考答案：BCE【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】由圖乙得到波的周期，計(jì)算出頻率；由質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)情況得到波形的傳播方向，進(jìn)一步得到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期通過(guò)4A的路程，半個(gè)周期通過(guò)2A的路程，但四分之一個(gè)周期通過(guò)的路程不一定等于A，根據(jù)a=﹣判斷各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度的大小情況．【解答】解：A、由圖乙得到周期為0.02s，故頻率為50Hz，故A錯(cuò)誤；B、t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波形向左傳播，質(zhì)點(diǎn)M也向下運(yùn)動(dòng)，故t0時(shí)刻后質(zhì)點(diǎn)M比質(zhì)點(diǎn)Q先到達(dá)平衡位置，故B正確；C、周期為T(mén)=0.02s，△t=0.045s=（2+）T，故從t0時(shí)刻起經(jīng)過(guò)0.045s，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，而質(zhì)點(diǎn)M在平衡位置下方，故質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)M的速度，故C正確；D、周期為T(mén)=0.02s，△t=0.025s=（1+）T，從t0時(shí)刻起，由于質(zhì)點(diǎn)M不在平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故路程不是5A，即不為1m，故D錯(cuò)誤；E、經(jīng)過(guò)△t=0.07s=（3+）T，Q在正的最大位移位置，波形圖與甲圖相同，故Q的位移大于M的位移，故Q的加速度大于M的加速度，故E正確；故選：BCE3.現(xiàn)已建成的核電站的能量來(lái)自于：

（A）天然放射性元素衰變放出的能量．

（B）人工放射性同位素放出的的能量．

（C）重核裂變放出的能量．

（D）化學(xué)反應(yīng)放出的能量．參考答案：C4.（單選）升降機(jī)的地面固定一個(gè)壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a)所示，壓力傳感器通過(guò)處理電路和計(jì)算機(jī)相連，當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)描繪出一段時(shí)間內(nèi)物體對(duì)壓力傳感器的壓力隨時(shí)間變化的圖像如圖(b)所示，關(guān)于升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A．0～t1一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)B．t1～t2一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C．t1～t2的加速度可能逐漸增大D．t2～t3的加速度可能逐漸增大參考答案：C解析：C、由圖線t1～t2可知，物體對(duì)P的壓力大于物體的重力，且逐漸增大，則支持力大于重力，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，由此可知電梯加速度方向可能豎直向上，且在變大，故C正確．

B、由圖線L可知，支持力的大小等于2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=ma，解得a=g，方向豎直向上．故B正確．

C、由圖線M可知，支持力等于重力，知電梯可能處于靜止，可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．故C錯(cuò)誤．

D、由圖線N可知，支持力的大小先大于mg再小于mg，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度的方向先向上，再向下．故D正確．

故選BD．5.物體A、B均靜止在同一水平面上，其質(zhì)量分別為和，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和，現(xiàn)用水平力F分別拉物體A、B，它們的加速度a與拉力F的關(guān)系圖象如右圖所示，由圖象可知（

）A．

B．

C．

D．參考答案：BC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，是用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究“物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)為了使小車所受的合力等于繩子的拉力，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量前，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作必要的調(diào)整，請(qǐng)你寫(xiě)出該如何調(diào)整：

。

(2)保持小車所受拉力不變，改變小車的質(zhì)量，測(cè)得了下表所示的6組數(shù)據(jù)：

請(qǐng)根據(jù)6組數(shù)據(jù)在右圖中選擇合適的坐標(biāo)作出加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖線。

(3)如果鉤碼的重力越來(lái)越大時(shí)，小車的加速度會(huì)無(wú)限制地增加嗎？

請(qǐng)簡(jiǎn)要回答理由和結(jié)論：

。參考答案：7.（6分）供電電路電源輸出電壓為U1，線路損失電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，總電流為I，線路導(dǎo)線的總電阻為R，則線路損失的電功率可表示為①___________________；②_________________________；③__________________________。參考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

8.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2，則該處距地球表面的高度為_(kāi)___________，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小為_(kāi)_____________。

參考答案：

,

9.16．測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖12-a所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．

（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．

（3）如圖12-b所示為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2（保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效數(shù)字）10.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤(pán)中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤(pán)中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_(kāi)__________，小車的質(zhì)量為_(kāi)__________。參考答案：11.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運(yùn)行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

12.11參考答案：11113.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖像，已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略三、簡(jiǎn)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(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)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(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)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(chǎng)的過(guò)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(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱。……………(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（11分）一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成300夾角。已知B球的質(zhì)量為3kg，求細(xì)繩對(duì)B球的拉力和A球的質(zhì)量mA。參考答案：解析：對(duì)B球，受力分析如圖

物體B處于平衡狀態(tài)有：Tsin300=mBg

T=2mBg=2×3×10=60N

對(duì)A球，受力分析如圖

物體A處于平衡狀態(tài)有：

在水平方向：Tcos300=NAsin300

在豎直方向：NAcos300=mAg+Tsin300

由上兩式解得：mA=2mB=6kg17.如圖所示，折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn)?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上的光點(diǎn)將向哪個(gè)方向移動(dòng)？光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少？參考答案：光屏上的光點(diǎn)將向右移動(dòng)。

如圖，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)，記此時(shí)光點(diǎn)位置為A，此時(shí)光線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為C．由折射定律有

由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角C==45°

光點(diǎn)A到O′的距離cm18.如圖所示，兩條互相平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距