山西省长治市第二职业高级中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省长治市第二职业高级中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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1.一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0．2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同，则下列判断中正确的有

A．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s

B．波沿x轴正方向传播，且波速为5m/s

C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反

D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处

E．从图示位置开始计时，在2．2s时刻，质点M刚好处在波峰位置参考答案：DE2.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板从虚线所示的位置上移到图中实线位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）。参考答案：变大、不变3.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（

）高考A.动能增加

B.电势能增加C.动能和电势能之和减小

D.重力势能和电势能之和减小参考答案：ACD4.如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为，当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2)，绳中的拉力分别为Fl、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为tl、t2，则下列说法正确的是A．Fl<F2B．F1=F2C．tl一定大于t2D．tl可能等于t2参考答案：BD5.下列图像均能正确皮映物体在直线上的运动，则在t=2s内物体位移最大的是（

）参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.A，B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2，则它们（

）A.线速度大小之比为3:4B.角速度大小之比为3:4C.圆周运动的半径之比为8:9D.向心加速度大小之比为1:2参考答案：C【详解】A.线速度，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，故A错误。B.角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，故B错误。C.根据v=rω得，圆周运动的半径线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，故C正确。D..根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1，故D错误。7.瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过（Ds为挡光片的宽度，Dt为挡

光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt

或Ds趋近零。为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光

电门，让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片

经过A点所经历的时间Dt。按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式计算出

不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的，并作出-Dt图如下图所示。

在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：

(1)依据实验图线，小车运动的加速度为

；

(2)依据实验图线，挡光片经过A点时的瞬时速度为

；

(3)实验操作须注意的主要事项是

。参考答案：8.如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ=

，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值____真实值．（选填偏大、不变、偏小）参考答案：；偏大【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落过程中，对整体受力分析，根据动能定理求得落地的速度，B落地后，对A受力分析，根据动能定理，即可求得摩擦因数；由于在运动过程中有空气阻力，即可判断【解答】解：在B落地瞬间前，在整个过程中根据动能定理可知B落地后，对A有动能定理可知联立解得μ=由于在下落过程中没有考虑空气阻力，故测量值比真实值偏大故答案为：；偏大9.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．

(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：（1）

之前

；

（2）（绘图略）

（3）答：正确，有v-t图像知v越大，a越小，

合力越小，风阻力越大。10.根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示．电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3条．参考答案：

考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足rn=n2r1，激发态跃迁的谱线满足，从而即可求解．解答：解：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，所以电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远．跃迁发出的谱线特条数为N=，代入n=3，解得：N=3，故答案为：远，3点评：本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，作为江苏高考题难度不是很大．11.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子12.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV13.为了研究电阻RX的伏安特性，某同学设计了甲、乙两个电路，如图所示。图中对应的同种仪器的规格都相同，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电池的电动势E=6V，忽略内阻。接通电路，调节变阻器R的滑片P，电阻RX的电压变化范围为0~6V的是

图；当两电路中变阻器的滑片P都滑到最右端时，发现甲、乙两电路消耗的电功率之比为3∶1，则此时RX的阻值为

Ω。

参考答案：

答案：甲、

40三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（00年吉、苏、浙）（15分）电阻R1，R2，R3，连结成图示的电路，放在一个箱中（虚框所示），箱面上有三个接线柱A、B、C请用多用表和导线设计一个实验，通过A、B、C的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1、R2、R3参考答案：解析：解法1：比较灵活地用导线短接电路进行测量，实验步骤如下：①用导线连接BC，测出A、B两点间的电阻值x；②用导线连结AB，测出B、C两点间的电阻值y；③用导线连结AC，测出B、C两点间的电阻值z；则有：

①

②

③联立①、②两式得，

④联立③、④两式得，

同理可解得，

解法2：不用导线短接，直接测量，实验步骤如下：①测出A、B两点间的电阻x；②测出B、C两点间的电阻y；③测出A、C两点间的电阻z；则有

解得：15.（12分）在验证机械能守恒定律的实验中，按要求组装好仪器，让质量m＝1㎏的重物自由下落做匀加速直线运动，并在纸带上打出了一系列的点，如图所示，A、B、C三个相邻计数点时间间隔为0.04s，那么，纸带________端（填“左”或“右”）与重物相连.打点计时器打下计数点B时，重物的速度

＝________，从打下点D到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为||＝________，此过程动能的增加量为＝________，且||__（填“＞”、“＜”或“＝”），这是因为__________________________________。（保留四位有效数字）参考答案：

答案：左；2.125m/s；2.325J；2.258J；＞；重物要克服摩擦力和空气阻力做功。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，物块M和m用一不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，m放在倾角=300的固定的光滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，M=3m，开始时将M抬高到A点，使细绳水平，此时OA段的绳长为L=4.0m，现将M由静止开始下滑，求当M下滑到3.0m至B点时的速度？（g=10m/s2）

参考答案：解析：系统机械能守恒（1）

（2）两式求得17.如图(甲)所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m、导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计。导轨省x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示。一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m／s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中电阻R上消耗的功率不变。求：(1)金属棒在x=0处回路中的电流大小I；(2)金属棒在x=2m处的速度大小v；(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中，安培力所做的功WA。参考答案：解：(1)x＝0处磁感应强度T

…………①（1分）导体棒切割磁感线产生电动势

…………②（2分）由闭合电路欧姆定律得回路电流

…………③（2分）联立①②③式，解得I=1A

…………④（1分）（2）由功率公式P=I2R

依题意得，金属棒中电流I不变，金属棒电动势不变E=E0……⑤（2分）x＝2m处

………⑥（1分）导体棒切割磁感线产生电动势

…………⑥

（1分）由①②⑤⑥式得

v1=0.67m/s

…………⑦（1分）(3)棒所受的安培力

…………⑧（2分）

…………⑨（1分）代入数据，得

……⑩（1分）F-x图象为一条倾斜的直线，图线围成的面积就是金属棒克服安