2022年遼寧省大連市瓦房店第二十一高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年遼寧省大連市瓦房店第二十一高級中學(xué)高三物理下學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面的傾角為，則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為A．mg和mg

B．mg和mgC．mg和μmg

D．mg和μmg參考答案：A2.如圖，將一個(gè)球放在兩塊光滑斜面板AB和AC之間，兩板與水平面夾角都是60．現(xiàn)在使AB板固定，使AC板與水平面的夾角逐漸減小，則

（

）

A．球?qū)C板的壓力先增大后減小

B．球?qū)B板的壓力逐漸減小

C．球?qū)C板的壓力先減小后增大

D．球?qū)B板的壓力逐漸增大參考答案：BC3.（單選）如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，一物塊輕放在傳送帶左端，當(dāng)物塊運(yùn)動到傳送帶右端時(shí)恰與傳送帶速度相等，若傳送帶仍保持勻速但速度加倍，將物塊輕放在傳送帶左側(cè)，本次物塊在傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間與傳送帶速度加倍前相比，下列判斷正確的是（）A．變?yōu)樵瓉淼囊话隑．變?yōu)樵瓉淼?倍C．不變D．變?yōu)樵瓉淼?倍參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動規(guī)律專題．分析：物塊在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動，結(jié)合位移時(shí)間公式分析比較運(yùn)動的時(shí)間．解答：解：一物塊輕放在傳送帶左端，當(dāng)物塊運(yùn)動到傳送帶右端時(shí)恰與傳送帶速度相等，知物塊向右做勻加速直線運(yùn)動，傳送帶速度增大，物塊仍然做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)右端時(shí)速度未達(dá)到傳送帶速度，根據(jù)x=知，運(yùn)動的時(shí)間相同．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式分析求解．4.（單選）下列關(guān)于物理學(xué)思想方法的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法B．電學(xué)中電阻、場強(qiáng)和電勢的定義都運(yùn)用了比值法C．力學(xué)中將物體看成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用了理想化模型法D．Δt→0時(shí)的平均速度可看成瞬時(shí)速度運(yùn)用了等效替代法參考答案：5.（單選）下列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史的表述，其中觀點(diǎn)正確的是A．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會運(yùn)動B．牛頓認(rèn)為力的真正效果是改變物體的速度，而不僅僅是使之由靜止開始運(yùn)動C．法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D．伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)得出，物體自由落體運(yùn)動速度與下落位移成正比參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；7.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經(jīng)輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計(jì)一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內(nèi)空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過程適用的氣體定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“蓋·呂薩克定律”）。參考答案：1；蓋·呂薩克定律8.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項(xiàng)前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時(shí)，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）細(xì)繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個(gè)小砝碼盤。（2）在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，釋放小車。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的小車加速度a。（5）改變盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐標(biāo)紙上作出圖象。②上述圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：

。

③根據(jù)（1）問中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？

。④你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量是否要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量：

（選填“是”或“否”）。參考答案：10.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細(xì)桿在豎直方向運(yùn)動，小圓環(huán)直徑遠(yuǎn)小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時(shí)，小圓環(huán)A恰好懸于細(xì)桿的正中間，如圖所示。這時(shí)桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當(dāng)設(shè)法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過時(shí)間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計(jì)，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；11.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：12.為探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力。（1）在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。（2）從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間與速度的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖作出小車的v－t圖象。（3）通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點(diǎn)？_________。請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由：_________________________。參考答案：(1)之前；(2)如圖所示。(3)同意；在v－t圖象中，速度越大時(shí)，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．13.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計(jì)時(shí)器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)．實(shí)驗(yàn)中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時(shí)間分別為tA、tB，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，可得計(jì)算滑塊在軌道上加速運(yùn)動的加速度的表達(dá)式為a＝____________；(2)該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項(xiàng)措施________．A.每次實(shí)驗(yàn)的M＋m′都相等

B.每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)大于mC.每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)小于m

D.每次實(shí)驗(yàn)的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應(yīng)為直線，標(biāo)度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動與機(jī)械波的關(guān)系。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)第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕彈簧一端固定在墻上，另一端連一質(zhì)量為M=2kg的小車a，開始時(shí)小車靜止，其左端位于O點(diǎn)，彈簧沒有發(fā)生形變，O點(diǎn)右側(cè)地面光滑，O點(diǎn)左側(cè)地面粗糙．質(zhì)量為m=1kg的小物塊b（可看做質(zhì)點(diǎn)）靜止于小車的左側(cè)，距O點(diǎn)s=3m，小物塊與水平面間的動摩擦系數(shù)為μ=0.2，取g=10m/s2．今對小物塊施加大小為F=8N的水平恒力使之向右運(yùn)動，并在與小車發(fā)生完全彈性碰撞前的瞬間撤去該力，碰撞時(shí)間極短，彈簧始終沒有超出彈性限度，求：（1）小物塊與小車碰撞前瞬間的速度是多大？（2）運(yùn)動過程中彈簧最大彈性勢能是多少？（3）小物塊b在整個(gè)運(yùn)動過程中的運(yùn)動時(shí)間？參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．專題：動量與動能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合．分析：（1）應(yīng)用動能定理可以求出碰撞前的速度．（2）碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出彈性勢能．（3）應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式求出運(yùn)動時(shí)間．解答：解：（1）設(shè)碰撞前瞬間，小物塊b的速度為v1，小物塊從靜止開始運(yùn)動到剛要與小車發(fā)生碰撞的過程中，根據(jù)動能定理得：

①，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6m/s②（2）由小物塊與小車組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)小物塊b與小車a碰撞后瞬間，小車a的速度為v2，小物塊的速度為v3，設(shè)向右為正方向根據(jù)動量守恒定律得：mv1=mv3+Mv2③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：

④由③④代入數(shù)據(jù)解得：v2=4m/s，v3=﹣2m/s；根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知小車的最大動能應(yīng)等于彈簧的最大彈性勢能：EP=Mv22，代入數(shù)據(jù)解得：EP=16J⑤（3）設(shè)小物塊b與小車a碰撞前的運(yùn)動時(shí)間為t1，加速度為a1，碰撞后運(yùn)動時(shí)間為t2，加速度為a2，由牛頓第二定律得：F﹣μmg=ma1⑥由勻變速直線運(yùn)動的位移公式得：

⑦由⑥⑦解得：t1=1s﹣μmg=﹣ma2⑧v3=a2t2⑨由⑧⑨可得t2=1s，小物塊b在整個(gè)運(yùn)動過程中的運(yùn)動時(shí)間t=t1+t2=2s；答：（1）小物塊與小車碰撞前瞬間的速度是6m/s；（2）運(yùn)動過程中彈簧最大彈性勢能是16J；（3）小物塊b在整個(gè)運(yùn)動過程中的運(yùn)動時(shí)間為2s．點(diǎn)評：考查動能定理、牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用，掌握動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的方法與判定條件．17.（9分）如圖所示，在坐標(biāo)xoy平面內(nèi)存在B=2.0T的勻強(qiáng)磁場，OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，其中OCA滿足曲線方程，C為導(dǎo)軌的最右端，導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω。現(xiàn)有一足夠長、質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上勻速運(yùn)動，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10m/s2，求：

（1）金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流的最大值；（2）外力F的最大值；（3）金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析：（1）金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動，進(jìn)入磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)，電路中感應(yīng)電動勢最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大。

金屬棒MN接入電路的有效長度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值