2022年山西省忻州市土崖塔中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年山西省忻州市土崖塔中学高三物理上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.(多选)如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，。当a、b两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（

）A．I1:I2=3:4B．I1:I2=5:9C．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为3:5 D．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为1:1参考答案：BC2.（单选）科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件（即失重状态）下制造泡沫金属的实验。把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法中正确的是

（

）A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用B．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C．在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大D．泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体参考答案：B液态金属呈现球状是由于液体表面存在表面张力，A项错误B项正确；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小的过程中，温度降低，内能减小，C项错误；金属属于多晶体，D项错误。3.如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，EA与EB分别表示A点和B点的场强大小，A与B分别表示A点和B点的电势，以下说法正确的是A．EA与EB可能不等，A与B一定不等B．EA与EB可能相等，A与B可能相等

C．EA与EB一定不等，A与B可能相等D．EA与EB可能相等，A与B一定不等参考答案：AD湖北省武汉二中、龙泉中学10-11学年高一下学期期末联考（物理）4.(双选)甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的图象如图所示。根据图象提供的信息可知A．6s末乙追上甲

B．在乙追上甲之前，甲乙相距最远为10mC．末甲乙两物体相遇，且离出发点有32mD．在0~4s内与4~6s内甲的平均速度相等参考答案：BC5.空间有一电场，沿x方向各点电势Φ随位置x的变化情况如图所示。下列判断正确的是A．O点的电场强度为零B．-x1与-x2两点的电场强度相同C．-x1和-x2两点在同一等势面上D．将负电荷从-x1位置移动到x1位置，电荷的电势能增大参考答案：CD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.在2010年上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小。假设人体受风力大小与正对面积成正比，水平横躺时受风力面积最大，人体站立时受风力面积为水平横躺时的1/8；当受风力面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移。风洞内人体可上下移动的总高度AC为H。人体原静止于最高点A，某时刻开始，先以最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以能达到的另一最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则：（1）BC的距离为

。（2）由B至C过程中表演者克服风力做的功为

。参考答案：8.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为和的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____________s，A球落地时的动能是__________J。（忽略空气阻力，g取9.8，结果保留两位有效数字）参考答案：0.5s

0.66J9.某同学进行用实验测定玩具电动机的相关参数．如图1中M为玩具电动机．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如图2所示．图中AB、DC为直线，BC为曲线．不考虑电表对电路的影响．①变阻器滑片向左滑动时，V1读数逐渐减小．（选填：增大、减小或不变）②电路中的电源电动势为3.6V，内电阻为2Ω．③此过程中，电源内阻消耗的最大热功率为0.18W．④变阻器的最大阻值为30Ω．参考答案：考点：路端电压与负载的关系；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：①由闭合电路欧姆定律明确电流及电压的变化；②确定图线与电压表示数对应的关系．根据图线求出电源的电动势和内阻．③判断V2读数的变化情况．电源内阻的功率由P=I2r求解．④当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，由欧姆定律求解变阻器的最大阻值．解答：解：①变阻器向左滑动时，R阻值变小，总电流变大，内电压增大，路端电压即为V1读数逐渐减小；②由电路图甲知，电压表V1测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V1的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r=Ω=2Ω当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；③当I=0.3A时，电源内阻消耗的功率最大，最大功率Pmax=I2r=0.09×2=0.18W；④当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R=﹣r﹣rM=（﹣2﹣4）Ω=30Ω．故答案为：①减小；②3.6，2；③0.18；④30．点评：本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键．10.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

11.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为

，方向

。参考答案：答案：，垂直两导线所在平面向外解析：根据安培定则可知，1、2两导线在a点的磁感应强度大小相等，方向相同，都为。而2导线在a、b两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向垂直两导线所在平面向外。12.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s参考答案：ACE由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长．

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．13.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8V字样（额定功率字迹不清）的小灯泡的伏安特性，测得的实验数据如下表所示次数123456U／V0.200.501.002.203.003.80I／A0.1000.1240.1600.2380.2780.310请你根据上表数据：（1）在如图所示虚线框中画出实验电路图。（2）在如图所示的坐标系中，选取适当的标度，画出小灯泡的伏安特性曲线．（3）实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中，小灯泡的最大电阻约为

Ω（保留三位有效数字）参考答案：15.用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A．电压表V1（量程6V、内阻很大）

B．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。

（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝

V、内阻r＝

Ω。（结果保留两位有效数字）（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为

Ω。

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为多少？当入射角为多少时，刚好发生全反射？参考答案：

（2分）

17.宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）

（1）求该星球表面附近的重力加速度;

（2）已知该星球的半径r与地球的半径R之比为1:4，求星球的质量M星与地球质量M地之比。参考答案：(1)设竖直上抛小球初速度，由匀变速速度公式得：

地球表面：

---------------①（3分）星球表面：

--------------②（3分）联解①②式得：

--------------③（1分）小球在地球或星球表面附近受到的万有引力等于小球重力，得：星球表面附近：

---------④（3分）地球表面附近：

------------⑤（3分）联解③④式得：

18.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角θ=37°的斜坡，BC是半径R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h1=8.8m，竖直台阶CD高度差h2=5m，台阶底端与倾角θ=37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量m=80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上．不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）运动员到达C点的速度υC大小；（2）运动员经过C点时轨道受到的压力N的大小；（3）运动员在空中飞行的时间t．参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据几何关系求出BC的高度差，再对AC运用动能定理，求出运动员到达C点的速度大小．（2）运动员在C点受到重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而根据牛顿第三定律求出运动员对轨道的压力．（3）运动员通过C点做平抛运动，抓住运动员落在斜面上水平方向和竖直方向上的位移关系求出运动的时间．解答：解：（1）A→C过程，由动能定理得mg（h1+△h）=mυC2△h=R（1﹣cosθ）

联立两式代入数据解得：υC=14m/s

（2）在C点，由牛顿第二定律有