2022年陕西省西安市第九十一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年陕西省西安市第九十一中学高三物理下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.（多选）如图所示，绳子质量、滑轮摩擦不计，物体M静止在倾角的斜面上，若倾角增大，物体M仍然静止。下列判断正确的是（

）A．绳子的拉力增大B．物体M对斜面的正压力减小C．物体M受到的静摩擦力可能增大D．物体M受到的静摩擦力可能减小参考答案：BCD2.（单选）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是

A.电压表和电流表读数都减小B.电压表读数增大，电流表读数减小C.电压表读数减小，电流表读数增大D.电压表和电流表读数都增大参考答案：D3.（单选）如图所示，两束单色光A、B自空气射向玻璃，经折射形成复合光束C，则下列说法中正确的是

A、A光光子的能量比B光光子的能量大

B、在空气中，A光的波长比B光的波长短C、在玻璃中，A光的光速小于B光的光速

D、玻璃对A光的临界角大于对B光的临界角参考答案：D4.如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，

当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，

B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是

A．A环与滑杆间没有摩擦力

B．B环与滑杆间没有摩擦力

C．A环做的是匀速运动

D．B环做的是匀加速运动参考答案：A5.两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图2所示。粒子a的运动轨迹半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，则()图2A．a带负电、b带正电、比荷之比为∶＝2∶1B．a带负电、b带正电、比荷之比为∶＝1∶2C．a带正电、b带负电、比荷之比为∶＝2∶1D．a带正电、b带负电、比荷之比为∶＝1∶1参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：7.质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为2×103N/C，回到A点时动能为8J．参考答案：考点：电场强度；动能定理的应用．分析：分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能．解答：解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103N/C则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s动能为Ek==0.01×4002J=8J故答案为：2×103，8．点评：本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究．8.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）9.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m10.测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示：(l)在坐标纸上描点如图所示，请在图中作出电梯在O～6Os内的速度一时间图线；

(2)由所作图线判断，在0～6Os内电梯加速度的变化情况是____________．参考答案：11.物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析：

甲

乙（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。参考答案：见解析（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （2分）（2）没有满足M>>m的实验条件 （2分）中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。考查：实验能力。②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。12.放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年。该衰变的核反应方程式为

。的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有

年。参考答案：；

11460

13.在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上，它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示，电梯从静止开始运动，在头两秒内的加速度的大小为________，在4s末的速度为________，在6s内上升的高度为________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=3.90m/s；（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于7.70J，动能的增加量等于7.61J．重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是阻力做负功．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）打点计时器所用电源的频率为50Hz，可知其周期，由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度．（2）由重力势能表达式mgh可得重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量；由动能表达式可得B点的动能，由于有阻力做功，故减少的重力势能没有全部转化为动能．解答：解：（1）打点计时器周期为0.02s，B点的速度为：；（2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J；增加的动能为：；由于有阻力做功，故减少的重力势能大于增加的动能．故答案为：（1）3.90；（2）7.70J，7.61J；阻力做负功．点评：验证机械能守恒的问题，要掌握如何求一个点的速度，一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”．15.某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．①作R﹣1/I图象；利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象②；由图象可知，该电池的电动势E=____V，③利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测____E真，r测____r真（选填“＞”、“＜”或“=”）．④若电流表的内阻=0.8Ω，电源内阻较为准确的值r=

参考答案：①根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：②由图1所示实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势为：，则，由图示图象可知，图象截距为：，则电源内阻为：，图象斜率为：，则电源电动势为：。③考虑电流表内阻，在闭合电路中，电源电动势为：，则，当电阻箱阻值无穷大时，电流表分压可以忽略，故本实验中电动势测量准确，所测内阻为电流表内电阻与电源内阻之和，所测电源内阻偏大．④电源内阻为0.8Ω，电源内阻较为准确的值四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在x轴上有两个点电荷q1和q2（q1在q2的左边），电势随x的变化关系如图所示．当x=x0时，电势为零，当x=x1时电势有最小值，φ=﹣φ0．点电荷产生的电势公式为．求（1）两个电荷q1和q2的正负和位置；（2）两个电荷的比值．参考答案：考点：电场强度．分析：根据顺着电场线方向电势降低，确定出两电荷的电性．由图知当x=x0时，电势为零，由电场的叠加原理求出两电荷的位置，并求解两个电荷的比值．解答：解：由图知：x从0到∞，电势先降低后升高再降低，则知q2是正电荷，在x轴上坐标原点；q1是负电荷，在x轴的负方向上．设坐标为x，由图得：；联立方程解得：，答：（1）q2是正电荷，在x轴上坐标原点；q1是负电荷，坐标为2；（2）两个电荷的比值为．点评：本题信息给予题，关键要抓住题干中有效信息和图象中有效信息，利用叠加原理分析．17.《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，游戏中的故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h1＝0.8m，l1＝2m，h2＝2.4m，l2＝1