山西省吕梁市友兰中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析VIP

山西省吕梁市友兰中学2021-2022学年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.(单选)一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是A.1.2m

B.3.6m

C.6.0m

D.10.8m参考答案：选C。做初速度为零的匀加速直线运动的物体,从静止开始在相等时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1),由此可知x1∶x2∶x3=1∶3∶5,即:x1∶x3=1∶5=1.2∶x3,解得x3=6.0m,故C正确。2.（单选）两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A、B两点处的场强大小分别为EA、EB，电势分别为、，则A．

B．

C．

D．参考答案：3.为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则视场角是A.arcsin

B.arcsin

C.arcsin

D.arcsin参考答案：答案：B4.（多选）我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T.若以R表示月球的半径，则A．卫星运行时的线速度为

B．卫星运行时的向心加速度为C．月球的第一宇宙速度为

D．物体在月球表面自由下落的加速度为参考答案：BC5.（单选）a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B．20秒时，a、b两物体相距最远C．60秒时，物体a在物体b的前方D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m参考答案：解：A、由图象可以看出，物体a在加速时，速度图象的斜率小于物体b加速时的图象斜率，故加速时，物体b的加速度要大，选项A错误；B、在40秒时，a、b两物体的速度相等，此时两物体的相距最远，故选项B错误；C：在60秒时，经计算，物体a的位移是：Sa=2100m，物体b的位移是：Sb=1600m，Sa＞Sb，所以物体a在物体b的方，故选项C正确；D：在40秒时，经计算，物体a的位移是：Sa=1300m，物体b的位移是：Sb=400m，Sa﹣Sb=900m，故选项D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：7.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线a．然后在托盘上添加一个质量为m=0.05kg的砝码，再进行实验，得到图线b．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2，则X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为

；②根据图象，可计算滑块的质量为

kg．参考答案：（1）①3:4（2分），②2.58.①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=

②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是

mm。

参考答案：①

②

9.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：10.在光滑的水平面上有一静止的物体。现以水平恒力F1作用一段时间后，立即换成相反方向的水平恒力F2推这一物体。当恒力F2作用时间等于恒力F1作用时间的2倍时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为45J。则在整个过程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。参考答案：11.一正方形线圈边长为40cm，总电阻为3Ω，在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区，已知磁感应强度为0.5T，线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流I=___________A，所产生的热量Q=___________J。参考答案：0.4，0.04812.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。13.置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为

射线，射线b为

射线。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的。当泄漏的煤气与厨房的空气混合，使得混合后厨房内气体的压强达到1.05atm（设厨房原来的空气压强为1.00atm），如果此时遇到火星就会发生爆炸。设某居民家厨房的长高宽为4m×2m×3m，且门窗封闭。煤气管道内的压强为4.00atm，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变。

①管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房，遇到火星就会爆炸？

②设煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星并发生了爆炸。爆炸时厨房的温度由常温迅速上升至2000℃，估算此时产生的气体压强是标准大气压的多少倍？参考答案：17.如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求：（1）速度最大的粒子从O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间。（2）磁场区域的最小面积。参考答案：（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则

（1分）

（1分）

（2分）设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，由几何关系知：s=R/tanθ

（1分）

（1分）过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则：

（2分）又由题知：

（1分）则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间为：

（1分）

（2分）（2）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积，扇形的面积

（2分）的面积为：

（2分）

（2分）或（2分）18.如图所示，两根不计电阻的金属导线MN与PQ放在水平面内，MN是直导线，PQ的PQ1段是直导线，Q1Q2段是弧形导线，Q2Q3段是直导线，MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0kg、不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动，金属棒始终垂直于MN，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。金属棒处于位置（I）时，给金属棒一向右的初速度v1=4

m/s，同时给一方向水平向右F1=3N的外力，使金属棒向右做匀减速直线运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，改变大小，使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1

m；金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点；位置（I）到位置(Ⅱ)的距离为7.5m。求：（1）金属棒向右匀减速运动时的加速度大小；（2）c、d两点间的距离L2；（3）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q。参考答案：（1）金属棒从位置(I)到位置(Ⅱ)的过程中，加速度不变，方向向左，设大小为a，在位置I时，a、b间的感应电动势为E1，感应电流为I1，受到的安培力为F安1，则E1=BL1v1