2021-2022学年陕西省西安市长安大学附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市长安大学附属中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，2s与5s时汽车的位移之比为（ ）A.54 B.45 C.34 D.43参考答案：BD2. 如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R、电容器C和电感线圈L串联后接在同一个正弦式交流电源上。交流电流表A4与电阻R串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变，而增大供电电压的频率，电流表示数不变的是A电流表A1和A2B电

2、流表A1和A4C电流表A3 和A2D电流表A3和A4参考答案：B感抗的公式为xL=2fL，容抗的公式为：xC=，随着交变电流频率的增加，电阻原件的阻抗（电阻）不变，电感原件的感抗增加，电容器的容抗减小，据欧姆定律可得：通过电阻的电流不变，通过电容的电流变大，通过电感的电流变小，从而排除选项ACD本题应选B。（由于供电电压的最大值不变，原副线圈的匝数比不变，故电流表A4的电流也不变）3. （单选）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度当外界拉力作用于力敏传感器的挂钩上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数用绝缘悬丝把底部长为L、电阻为R、质量为m的方形线框固定

3、在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，细铜丝的电阻忽略不计当线框接入电压为E1时，电压表的示数为U1；当线框接入电压为E2时，电压表示数为U2则磁感应强度的大小为（）AB=|BB=|CB=|DB=|参考答案：考点：磁感应强度分析：当线框中电流为I时，力敏传感器的挂钩受到的拉力会发生变化，由于电流分析不定，拉力可能增大可能减小，根据安培力公式和数字电压表上的读数U与所加外力F的关系列方程解决解答：解：A、由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比，即U=kF，式中k为比例系数，当通上电流后，设安培力为FA，有U=kFA，即kBIL=U，整理得：B，而，整理得：B=|故A正确；BCD、由

4、A分析的，BCD错误；故选：A点评：考查学生在新情境中应用所学知识的能力，注意抽取有效的信息，注意电流方向的不确定性4. 一定质量的气体（分子势能忽略不计），经过不同的过程从状态P变化到状态Q，已知状态Q的温度高于状态P的温度，则在这些状态变化过程中A气体一定都从外界吸收热量 B气体和外界交换的热量一定都相同C气体的内能变化量一定都相等 D状态Q的压强一定大于状态P的压强参考答案：答案：C 5. (多选)一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的IU图线，Uc1、Uc2表示截止电压，下列说法正确的是（）A甲图中光电管得到的电压为正向电压Ba、b光的波长相等Ca、c光的波

5、长相等Da、c光的光强相等参考答案：AC解：A、如图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，加速运动，则对应电压为正向电压，故A正确；B、光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据eU截=m =hW，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B错误，C正确；D、由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故

6、D错误；故选：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。AB之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，OB间接有一个伏特表。整个装置的竖直面沿列车前进的方向放置。当列车做匀加速运动，悬线就偏过一定角度。若伏特表显示3V，则列车的加速度为 。如果根据伏特表示数与列车加速度的一一对应关系将伏特表改制成一个加速度表，则加速度的刻度是 的（选填“均匀”或“不均匀”）。 参考答案：答案：，不均匀7. 一个中子与某原子核发

7、生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _.参考答案：8. 在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的_现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的_现象。参考答案：干涉，衍射9. )若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了 0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度 (填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3 降低10. 如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，

8、C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度_（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量_ （选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。参考答案：11. （4分）把长L0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.010-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=_N，安培力的方向为竖直向_，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.010下12. 某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有发生衰变，则它的半衰期为_天，若对X加

9、热，它的半衰期_（填变大、变小或不变）。参考答案：4，不变13. （4分）冬天到了，很多同学用热水袋取暖。现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为 个。（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.01023mol1）参考答案：答案：11025（4分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为 mm。（2）从声源振动开始经过 s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源

10、和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15. （8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在

11、误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （14分）（2011?南京一模）杂技演员在进行“顶杆”表演时，使用了一根质量可忽略不计的长竹竿一质量为40kg的演员自杆顶由静止开始下滑，指到竹杆底端时速度刚好为零已知杂技演员在下滑过程中其速度一时间图象如图所示（以向下的方向为速度的正方向）求：（1）在O1s时间内杂技演员的加速度大小；（2）长竹竿的长度；（3）在O1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小（取g=10m/s2）参考答案：见解析解（1）由图象得：在O1s时间内杂技演员的加速度大小 （2）由图象得：竹竿的长度为：（3）对杂技演员由牛顿第二定律得：

12、mgf=ma 联立代入数据得：f=280N由牛顿第三定律得竹竿底部对下面顶杆人肩部压力大小f=f=280N答：（1）在O1s时间内杂技演员的加速度大小3m/s2；（2）长竹竿的长度为4.5m；（3）在O1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小为280N17. 如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线ya的上方和直线x2a的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E一质量为m、电荷量为+q（q0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿x轴正方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子

13、重力。求磁感应强度B的大小；粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标；若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限，当速度方向沿x轴正方向的夹角=30时，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t参考答案： 设粒子在磁场中做圆运动的轨迹半径为R，牛顿第二定律有 （2分）粒子自A点射出，由几何知识 （1分）解得 （2分） 粒子从A点向上在电场中做匀减运动，设在电场中减速的距离为y1 （2分）得（1分）所以在电场中最高点的坐标为（a，）（2分） 粒子在磁场中做圆运动的周期 （1分）粒子从磁场中的P点射出，因磁场圆和粒子的轨迹圆的半径相等，OO1PO2构成菱形，故粒子从P点的出射方向与y轴平行，粒子由

14、O到P所对应的圆心角为 =60由几何知识可知，粒子由P点到x轴的距离 S = acos 粒子在电场中做匀变速运动，在电场中运动的时间 （1分）粒子由P点第2次进入磁场，由Q点射出，PO1QO3 构成菱形，由几何知识可知Q点在x轴上，粒子由P到Q的偏向角为=120则 粒子先后在磁场中运动的总时间 （1分）粒子在场区之间做匀速运动的时间 （1分）解得粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间 （2分）18. 两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R5.0，在导轨上有一电阻为1.0的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示在ab棒上施加水平拉力F使