2022山西省长治市闫寨中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022山西省长治市闫寨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.（单选）在武汉市某中学操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的()A．偏东B．偏西

C．偏南

D．偏北参考答案：B2.汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过37.5m所需时间为()A.3sB.4s

C.5s

D.6s参考答案：A3.（多选）如图矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻R．在线圈由图示位置转过90°的过程中（）A．磁通量的变化量△φ=nBSB．平均感应电动势=C．通过电阻的电量为D．电阻R产生的焦耳热Q=参考答案：考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律．专题：交流电专题．分析：图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS=Φ2﹣Φ1．根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势．根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量，I为有效值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量．解答：解：A、图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2﹣Φ1=BS．故A错误．B、根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，△t=解得=，故B正确；C、通过电阻R的电量q=It=t=n，得到q=，故C正确；D、电流的有效值为I=，E=，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，解得Q=，故D正确．故选：BCD．点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．注意磁通量与线圈的匝数无关．4.（单选）在如图所示的甲、乙、丙三个装置中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个方向向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是A．三种情形下导体棒ab最终均匀速运动B．甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动；乙中，ab棒最终静止C．丙中，ab棒最终将做匀速运动；甲、乙中，ab棒最终静止D．三种情况下ab棒最终均静止参考答案：B5.下面是对电源和电流概念的认识，正确的是()A.电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领B.电动势和电势差的单位相同，电动势实质上就是电势差C.电流的方向就是电荷定向移动的方向D.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反参考答案：D电动势反映了电源把其他形式能量转化为电能的本领，选项A错误；电动势的单位和电势差相同，但电动势与电势差是两个不同的物理量，它们的物理意义不同．故B错误．电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项C错误；在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，选项D正确；故选D.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点Q通过的路程是m．参考答案：负,

0.6

7.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等8.某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）．A

交流电源、导线

B.

天平（含配套砝码）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

细线、砂和小砂桶(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字）(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________．参考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力过度

(4).砂和砂桶的质量太大【详解】(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C．(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得：(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大．

[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．9.（4分）有一电源，电动势为6Ｖ，内电阻为2Ω，将它与一台线圈电阻为1Ω的电动机和一个理想电流表串联成闭合电路，电流表读出电流为0.5Ａ，则整个电路的总功率Ｐ＝

Ｗ，电动机的输出功率Ｐ2＝

Ｗ。参考答案：

答案：3，2.2510.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）11.为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。（1）该同学需要测量的物理量是_____________。（用文字和字母符号来表示）（2）动摩擦因数的表达式=______________（用所测量物理量的符号表示）。参考答案：（1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s（2分）（2）h/s（3分）12.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是

▲

(选填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为

▲

；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。参考答案：①等温;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放热;13.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=________。参考答案：＝。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用右图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，

所用重物的质量为0．10kg，打点计时器的周期为0．02s，当地

的重力加速度为9．80m／s2。

（1）实验中打出的一条纸带的一部分如下图所示，A、B、C为打点计时器连续打出的几个点，图中数字为各点到重物开始下落时记录点的距离。则从重物开始下落到打下B点，重物的重力势能减少了

J，动能增加了

J。（结果保留三位有效数字）（2）根据这条纸带的数据，计算出重物实际下落的加速度为a=

m／s2。参考答案：15.某学习小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室备有下列器材：A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）B．电流表A（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电压表V（量程0～0.6V，内阻为RV=2000Ω）D．滑动变阻器R（0～20Ω）E．定值电阻R0若干F．开关和导线若干①若要较精确地测出电源的电动势和内阻，需扩大电压表量程，实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择，则定值电阻R0应选取（

）A．2000Ω

B．4000Ω

C．8000Ω

D．16000Ω②请在下面方框中画出该实验电路原理图。③该小组同学根据实验电路，测出七组实验数据，并利用测出的数据直接绘出了U—I图线（I为电流表A的示数，U为电压表V的示数），如图14所示。若把电流表和改装后的电压表当成理想电表，则依图线可得被测电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω（保留两位有效数字）④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差，产生误差的原因可能是：

。参考答案：①B(2分)②电路如图示(3分)③1．5,

1．0或1．1(2分)④电压表的分流（或电表读数不准确，其它正确说法也同样给分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=2.6m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。（1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；（2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围。参考答案：（1）（2）5m/s≤vA≤6m/s和vA≥解析：小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律：①从B到最高点小滑块机械能守恒有：

②从A到B由动能定理得：

③由以上三式解得A点的速度为：（2）若小滑块刚好停在C处，从A到C由动能定理得：

④解得A点的速度为（1分）若小滑块停在BC段，应满足5m/s≤vA≤6m/s若小滑块能通过C点并恰好越过陷阱，利用平抛运动则有：竖直方向：

⑤水平方向：

⑥从A到C由动能定理得：

⑦解得：（1分）所以初速度的范围为：5m/s≤vA≤6m/s和vA≥17.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA=0.3m3，TA=TC=300K、TB=400K．（1）求气体在状态B时的体积．（2）说明B→C过程压强变化的微观原因（3）设A→B过程气体吸收热量为Q，B→C过程气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因．参考答案：考点：气体的等容变化和等压变化；热力学第一定律；气体压强的微观意义．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）A→B过程为等压变化，根据盖﹣﹣吕萨克定律可求出气体在状态B时的体积．（2）气体的压强在微观上来看，与气体分子的密集程度和气体分子的平均动能有关．所以要解释气体压强变化，只要分析出在等容变化过程中气体分子的密集程度和气体分子的平均动能的变化．（3）根据热力学第一定律△U=W+Q，气体内能变化与温度有关，A、C两状态的温度相同，可知A→B增加的内能与B→C减小的内能相同，然后通过做功的情况比较出吸热与放热的大小．解答：解：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖﹣﹣吕萨克定律得，，代入数据得VB=0.4m3．

（2）微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．

（3）Q1大于Q2；因为TA=Tc，故A→B增加的内能与B→C减小的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功