2022年山西省太原市楊興中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年山西省太原市楊興中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運轉得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉。一顧客乘扶梯上樓，恰好經歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是：（

）

A．顧客始終受到三個力的作用

B．顧客始終處于超重狀態(tài)

C．顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下

D．顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下參考答案：C2.一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氧原子，向低能級躍遷時，可能發(fā)射出的譜線為

(填選項字母)

A．3條

B．4條

C．5條D．6條參考答案：D

（2分）?？赡馨l(fā)射出的譜線為條。3.（單選）一遙控玩具小車在平直路上運動的位移—時間圖象如圖所示，則（） A．前15s內汽車的位移為300m B．20s末汽車的速度為－1m/s C．前10s內汽車的加速度為3m/s2 D．前25s內汽車做單方向直線運動參考答案：B4.（多選）（2013?紅橋區(qū)一模）一列簡諧橫波，某時刻的圖象如下圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是（） A． 這列波沿x軸負向傳播 B． 這列波的波速是25m/s C． 質點P比質點Q先回到平衡位置 D． 經過△t=0.4s，A質點通過的路程是4m參考答案：ABD波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象解：A、由乙圖讀出該時刻即t=0時刻質點A的速度方向為沿y軸正方向，由甲圖判斷出波的傳播方向為沿x軸負向．故A正確；B、由甲圖讀出該波的波長為λ=20m，由乙圖周期為T=0.8s，則波速為v==25m/s．故B正確；C、圖示時刻質點P沿y軸負方向，Q直接向平衡位置運動，所以質點P將比質點Q后回到平衡位置．故C錯誤；D、△t=0.4s=0.5T，質點做簡諧運動時在一個周期內質點A通過的路程是4倍振幅，則經過△t=0.4s，A質點通過的路程是S=2A=4m．故D正確．故選：ABD．5.（單選）如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強磁場，比荷相同的兩個粒子（不計重力）沿AB方向射入磁場，分別從AC邊上的P、Q兩點射出，則A.從P點射出的粒子速度大B.從Q點射出的粒子速度大C.從Q點射出的粒子在磁場中運動的時間長D.兩個粒子在磁場中運動的時間一樣長參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式結合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，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點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學規(guī)律結合進行研究．7.⑵如圖，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J熱量。參考答案：吸收

260J8.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長9.如圖甲所示，質量為m、邊長為l的正方形金屬線框位于絕緣光滑水平面上，線框右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場的邊界OO/．線框在水平向右的外力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，外力F隨時間t呈線性變化，如圖乙所示，圖中的F0、t0均為已知量．在t＝t0時刻，線框左邊恰到達OO/．此時線框受到的合力為_______或__________（寫出兩種表達）；在t＝t0時刻，線框的發(fā)熱功率與外力F的功率之比P熱：PF＝_______．參考答案：F0

或

；

3:510.（5分）制冷機是一種利用工作物質(制冷劑)的逆循環(huán)，使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置，通過制冷機的工作可以使一定空間內的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)．夏天，將房間中一臺正工作的電冰箱的門打開，試分析這是否可以降低室內的平均溫度?為什么?

參考答案：制冷機正常工作時，室內工作器從室內吸收熱量，同時將冷風向室內散發(fā),室外工作器向外散熱。若將一臺正在工作的電冰箱的門打開，盡管它可以不斷地向室內釋放冷氣，但同時冰箱的箱體向室內散熱，就整個房間來說，由于外界通過電流不斷有能量輸入，室內的溫度會不斷升高。（5分）

命題立意：本題是一條聯(lián)系實際的題目,考查運用所學知識解決實際問題的能力。解題關鍵：考慮整個系統(tǒng)，并結合能量守恒來加以分析。錯解剖析：解本題容易憑借想當然，認為打開冰箱門，會降低房間的溫度．應該考慮整個系統(tǒng)加以分析。11.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短12.(6分)某同學用如圖所示裝置研究感應電流的方向與引起感應電流的磁場方向的關系。已知電流從接線柱流入電流表時，電流表指針左偏。實驗的磁場方向、磁鐵運動情況及電流表指針偏轉情況部分已記錄在下表中。請依據(jù)電磁感應規(guī)律填定空出的部分。

實驗序號磁場方向磁鐵運動情況指針偏轉情況1向下插入左偏2拔出右偏3向上右偏4向上拔出參考答案：向下，插入，左偏13.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質量的變化，則變軌后衛(wèi)星的軌道半徑

（填“變大”，“變小”或“不變”），前后角速度之比為

。參考答案：變大，8:1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質中的質點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中一平面直角坐標系xOy內，存在著兩個邊長為L的正方形勻強電場區(qū)域I、II和兩個直徑為L的圓形勻強磁場區(qū)域III,IV。電場的場強大小均為E，區(qū)域I的場強方向沿x軸正方向，其下邊界在x軸上，右邊界剛好與區(qū)域III的邊界相切；區(qū)域II的場強方向沿y軸正方向，其上邊界在x軸上，左邊界剛好與區(qū)域僅的邊界相切。磁場的磁感應強度大小均為，區(qū)域D1的圓心坐標為(0,)、磁場方向垂直于xOy平面向外；區(qū)域IV的圓心坐標為(0，-)，磁場方向垂直于xOy平面向里。兩個質量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子M、N,在外力約束下靜止在坐標分別為)、)的兩點。在工軸的正半軸(坐標原點除外)放置一塊足夠長的感光板，板面垂直于xOy平面。將粒子M、N由靜止釋放，它們最終打在感光板上并立即被吸收。不計粒子的重力。求：(1)

粒子離開電場I時的速度大小。(2)

粒子M擊中感光板的位置坐標。(3)

粒子N在磁場中運動的時間。參考答案：17.如圖所示，光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=2m/s勻速轉動。物塊A、B（大小不計）與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。物塊A、B質量mA=mB=1kg。開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質彈簧，貯有彈性勢能Ep=16J。現(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，彈開后彈簧掉落，對A、B此后的運動沒有影響。g=10m/s2。求：（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離。（2）物塊B從滑上傳送帶到回到水平面所用的時間。（3）若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上發(fā)生彈性正碰，且A、B碰后互換速度，則彈射裝置P至少對A做多少功才能讓AB碰后B能從Q端滑出。參考答案：（1）解除鎖定后機械能守恒、動量守恒B木塊向右作減速運動

（2）B木塊向右作減速運動的時間B木塊向左作加速運動速度等于傳送帶速度時B木塊與傳送帶共速一起向左勻速運動（3）B能從Q端滑出一定有A與B質量相等，完全彈性碰撞后速度互換，則碰后A、B的速度v′A=v′B≥W＝mAvA’2－mAvA2≥8J。18.如圖所示，一水平的長L=2.25m的傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面，皮帶以v0=4m/s勻速順時針轉動，現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質量為m=1kg的煤塊（視為質點），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動摩擦因數(shù)為均為μ1=0.2，經過一段時間，煤塊被傳送到傳送帶的右端，此過程在傳送帶上留下了一段黑色痕跡，隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時，在平板右側施加一個水平向右恒力F=17N，F(xiàn)作用了t0=1s時煤塊與平板速度恰相等，此時刻撤去最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質量M=4kg，（重力加速度為g=10m/s2），求：(1)傳送帶上黑色痕跡的長度；(2)求平板與地面間動摩擦因數(shù)的大??；(3)平板上表面至少多長？（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）3.75m；（2）0.3；（3）1.6m。解：（1）對煤塊由牛頓第二定律：μ1mg=ma1

得a1=2m/s2

若煤塊一直加速到右端，設到右端速度為v1得：v12=2a1L

解得：v1=3m/s

因為v1＜v0，所以煤塊一直加速到右端，設需t1時間到右端得：t1時間內皮帶位移：s皮=v0t1=4×m=6m

△s=s皮-L=6-2.25m=3.75m

（2）煤塊滑上平板時速度v1=3m/s，a1=2m/s

兩者速度相等有：v共=v