山西省临汾市太德中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

山西省临汾市太德中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.如图1，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2的持续交变电流I、周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功参考答案：

考点：安培力；功的计算．.分析：根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度、安培力随时间的变化规律．解答：解：A、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL知，安培力在第一个内做匀加速直线运动，在第二个内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变．知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，速度随时间周期性变化．故A、B正确．C、因为电流周期性变化，则安培力也周期性变化．故C正确．D、在一个周期内，动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零．故D错误．故选：ABC．点评：解决本题的关键掌握安培力的方向判断，会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础．2.（单选）在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v0，不计空气阻力，两球落地的时间差为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A解析：由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：mgh+mv2=mv′2则得：v′=，所以落地时两球的速度大小相等．对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为-g，则运动时间为：t1=对于竖直下抛的小球，运动时间为：t2=故两球落地的时间差为：△t=t1-t2=,故选：A．3.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅参考答案：C4.（单选）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（A

）A．

B． C．

D．参考答案：A5.用牛顿第三定律判断下列说法正确的是

(

)

A.轮船的螺旋桨旋转时,向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进B.发射火箭时,燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力,推动火箭前进C.马拉车前进,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时,车才能前进D.一个作用力和它的反作用力的合力为零参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、307.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：答案：，

解析：该行星的线速度V=；由万有引力定律G=，解得太阳的质量M=

。8.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

9.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：10.如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮，在地面上的人以速度向右匀速行走，设人从地面上靠近平台的边缘处开始向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处，则在此过程中人对物体所做的功为

．参考答案：试题分析：人对物体所做的功等于物体增加的动能。人以速度向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处时，物体的速度，所以动能11.科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制订计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点；B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点；C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；F．伽利略对实验数据进行分析；G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时；(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______________；ks5u(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______________。参考答案：(1)猜想与假设(2)分析与论证ks5u12.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为p，每个分子的质量和体积分别为m和V。则阿伏加徳罗常数NA可表示为________或_____。参考答案：

(1).

(2).解：阿伏加徳罗常数NA；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，即13.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s参考答案：(1)10

(2)0.75三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成θ＝37°角的足够长直杆上，直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点B、A、C，sAB＝8m，sCA＝7．2m，环与杆间动摩擦因数μ＝0．5，对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F＝20N，使环从A点由静止开始沿杆向上运动。重力加速度g＝10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，试求：

（1）环从A运动到B过程中加速度a1的大小；

（2）若到达B点时撤去力F，则撤去力F后环到达C点所用的时间． 参考答案：17.（16分）如图所示，坐标平面的第Ⅰ象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场，第Ⅱ象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直x轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为v0，方向沿y轴正方向的速度进入磁场，则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为2v0，为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上，求粒子（不计重力）在A点第二次进入磁场时：（1）其速度方向与x轴正方向之间的夹角。（2）粒子到达挡板上时的速度大小及打到挡板MN上的位置到x轴的距离。参考答案：解析：(1)设速度为v0时进入磁场后做圆周运动的半径为r

有

(1分)

设速度为2v0时进入磁场做圆周运动的半径r′

设其速度方向与x轴正方向之间的夹角为θ

由图中的几何关系有：

(2分)

得θ＝45°或θ＝135°

（1分）

（2）为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上，则要求粒子进入电场时速度方向与x轴正方向平行，如图所示。粒子进入电场后由动能定理有

当θ1=45°时，粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y1=r′－r′sin45°=(－1)L

(2分)

当θ2=135°时，粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y2=r′+r′sin45°=(+1)L

(3分)18.汽车以v