2022年度安徽省淮北市师范大学附属实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年度安徽省淮北市师范大学附属实验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.（单选题）将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是：（

）A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C．苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小参考答案：D2.（多选）图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中．管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示．现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度△h，则（）A．b中的水银面也上升△hB．b中的水银面也上升，但上升的高度小于△hC．气柱中气体压强的减少量等于高为2△h的水银柱所产生的压强D．气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；同理求解出封闭气体压强与ab管中水银面的高度差关系；然后就可以得到两个高度差的关系．解答：解：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；假设ab中水银面高度差为h′，则封闭气体压强为P=P0﹣h′；故h=h′；C、D、若c中的水银面上升了一小段高度△h，则d中水银面下降△h，高度差增加2△h，故气体压强变为P′=P﹣2△h，故C正确，D错误；A、B、若c中的水银面上升了一小段高度△h，气体压强变为P′=P﹣2△h，减小，故b管中水银面上升，平衡时，有：P′=P﹣2△h′，故△h′=△h，故A正确，B错误；故选AC．点评：本题关键封闭气体压强与大气压强的关系，结合实际图形分析即可．3.一个大人拉着载有两个小孩的小车（其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是（）A．小车受重力、拉力和摩擦力三个力作用B．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小C．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D．小孩和车所受的合力方向与运动方向相同参考答案：

考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对小孩和车整体受力分析，根据共点力平衡条件分析即可．解答：解：A、小车受重力、拉力、支持力和摩擦力，小孩对车还有压力，故A错误；B、C、小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上且小于重力，故B错误，C正确；D、小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故D错误；故选：C．点评：本题关键是明确小孩和车整体的受力情况和运动情况，然后结合共点力平衡条件列式分析，基础题目．4.氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。下列关于这两种光的说法正确的是A．a光的光子能量比b光的光子能量大B．在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小C．若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应D．将a光和b光先后在同一双缝干涉装置上进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b光的大一些参考答案：D5.如图所示，一个劈形物体M放存固定的粗糙斜面上，其上面呈水平.在其水平面上放一光滑小球m.当劈形物体从静止开始释放后，观察到m和M有相对运动，则小球m在碰到斜面前的运动轨迹是( ).A沿水平向右的直线 B沿斜面向下的直线C竖直向下的直线 D无规则的曲线参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：

．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为

；参考答案：（2分）

7.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．8.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

9.（4分）爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”将相应的选项序号填写入空格完成伽利略研究问题的科学研究方法：

→

→数学推理→

→

。

①提出假设、②结论推广、③发现问题、④实验验证参考答案：

答案：③、①、④、②10.（选修3—3（含2—2）模块）（6分）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1–aH)，其中常数a＞0，随海拔高度H的增大，大气压强P

（填“增大”、“减小”或“不变”），阀门被顶起时锅内气体压强

（填“增大”、“减小”或“不变”），结合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：答案：减小（2分）；减小（2分）；降低．（2分）11.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

12.在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为__cm，物体的加速度为___m/s2（结果均保留3位有效数字）.参考答案：

(1).

(2).考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验13.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．?则下列叙述正确的是A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线?对数据处理后得到如图2乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是．参考答案：BD，F′．【考点】验证力的平行四边形定则．【分析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择．【解答】解：A、实验中AO、BO的拉力是分力，合力的方向与CO拉力的方法相反，故A错误．B、为了产生相同的效果，两次操作将橡皮条和绳的结点拉到相同的位置，故B正确．C、为了减小测量的误差，拉力的夹角适当大一些，不是尽可能大，故C错误．D、为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线，故D正确．故选：BD．F是根据平行四边形定则得出，拉力F′是一根弹簧秤的拉力，方向与CO方向共线．故答案为：BD，F′．15.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度的实验中，如图所示，给出了该次实验中，从O点开始，每隔一个计时点取一个计数点的纸带。其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得.打点计时器的周期T=0.02s．①在计时器打出点l、2、3、4、5时，小车的速度分别为：____________cm/s，=_____________cm／s，=90.8cm/s．(计算结果保留一位小数)②请根据题干中所给的数据，用较为科学的方法尽可能的准确得到小车的加速度a=__________m／s2．(计算结果保留一位小数)参考答案：（1）65.8；78.4；（2）3.1解析：：（1）每隔一个计时点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：v3＝，v4＝（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：a=（a1+a2+a3）==3.1m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(14分)如图所示，在光滑水平面上有一质量为M、长为L的长木板，另一小物块质量为m，它与长木板间的动摩擦因数为μ，开始时木板与小物块均靠在与水平面垂直的固定挡板处，以共同的速度v0向右运动，当长板与右边固定竖直挡板碰撞后，速度反向，大小不变，且左右挡板之间距离足够长.(1)试求物块不从长木板上落下的条件；(2)若上述条件满足，且M=2kg，m=1kg，v0=10m/s.试计算整个系统在第五次碰撞前损失的所有机械能.参考答案：解析：(1)设第一次碰撞后速度为v1，第n次碰撞后速度为vn，每次碰撞后，由于两挡板距离足够长，物块与长木板都能达到相对静止，若第一次不能掉下，往后每次滑动距离越来越短，更不可能掉下.由动量守恒和能量守恒定律知(M-m)v0=(M+m)v1

mgμL=(M+m)-(M+m)

由①②解得L=，当L≥时即可

(2)第二次碰撞前，有(M-m)v0=(M+m)v1

第三次碰撞前(M-m)v1=(M+m)v2

第n次碰撞前(M-m)vn-2=(M+m)vn-1

vn-1=()x-1v0

第五次碰撞前v4=()4v0

故第五次碰撞前损失的总机械能为

ΔE=(M+m)-(M+m)

代人数据得ΔE=149.98J17.如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出)。已知OD长为l，不计粒子的重力.求：（1）粒子射入绝缘板之前的速度(2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能(3)所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间.参考答案：（１）粒子在电场中加速由动能定理可知

（２）粒子在磁场中作圆周运动轨迹如图由几何关系可得轨道半径为2l由

解得=由动能定理得

代入数据解得所以损失动能为（３）粒子若作直线运动则=Eq

代入数据解得E=方向与x轴正向斜向下成60°角粒子在第一象限作匀速圆周运动的时间t1=粒子在第四象限做匀速直线运动时间t2==粒子y轴右侧运行的总时间t==18.如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m，现将一质量m=0．2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g=