山西省运城市古交高级职业中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

山西省运城市古交高级职业中学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.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。则这两种光()A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大参考答案：BC2.距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图。小车始终以的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小。可求得h等于A．1.25m

B．2.25m

C．3.75m

D．4.75m参考答案：A考点：自由落体运动.3.不计重力的两个带电粒子M和N沿同一方向经小孔S垂直进入匀强磁场，在磁场中的径迹如图．分别用vM与vN、tM与tN、与表示它们的速率、在磁场中运动的时间、荷质比，则（）A．如果=，则vM＞vNB．如果=，则tM＜tNC．如果vM=vN，则＞D．如果tM=tN，则＞参考答案：A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】带电粒子在磁场做圆周运动，洛仑兹力充当圆周运动的向心力，圆周运动的周期，实际运动时间；根据以上表达式整理出所需的表达形式，结合图中rM＞rN，对各选项作出判断．【解答】解：A、带电粒子在洛仑兹力的作用下做圆周运动：，所以．同一磁场磁感强度B相同，如果=，则v∝r．由图可知rM＞rN，所以vM＞vN．A正确．B、带电粒子在洛仑兹力的作用下做圆周运动：，，；解得．由于同一磁场，比荷相同，所以时间相同，即则tM=tN．B错误．C、带电粒子在洛仑兹力的作用下做圆周运动：，所以．由于同一磁场，速率相同，rM＞rN，所以＜．C错误．D、带电粒子在洛仑兹力的作用下做圆周运动：，，；解得．由于同一磁场，时间相同，所以=．D错误．故选：A．4.下列关于力的说法，不正确的是A.由于书的形变，放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力B.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，木质上是同一种相互作用的不同表现C.强相互作用的作用范围只有约10-I'm，超过这个界限，强相互作用己经不存在了D.原子核内带正电的质子之间存在斥力，但原子核仍能紧密的保持在一起，是由于万有引力作用的结果参考答案：5.（单选）卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出了两个α粒子运动到金核附近时的散射轨迹，其中可能正确的是（）参考答案：解：α粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角度越大，选项C正确，ABD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.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为?．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为．

参考答案：μmgL

7.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）8.16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使

．

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．

（3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2（保留2位有效数字）．参考答案：（1）细线与长木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效数字）9.以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为

温分布，乙为

温分布。（填高或低）

参考答案：

答案：低温

高温10.实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1=1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。则电流I2的大小为

A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为

g。(g为重力加速度)。参考答案：11.（4分）如图所示，在竖直平面内固定着光滑的圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H。一个小球从上端无初速度滑下，若要小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为_______，最大的水平射程为_________。参考答案：，12.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）13.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如下图所示电路来测定电池的电动势和内阻。

①实验开始时，滑片P应位于

端。（填A或B）②

12345U/V1.371.321.241.101.05I/A0.120.200.310.500.57该同学测得如下表的五组数据。根据数据在答题卷相应图中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω。（结果均保留二位小数）。参考答案：①A（2分）②E=1.43V-1.48V（2分）

r=0.64Ω-0.78Ω（2分）图象2分，看不见所描点扣1分，图象有分支、弯曲得0分。

15.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2)砝码质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)

⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。⑵上一问所得图线的物理意义?该弹簧的劲度k是多大?（用N/m做单位）参考答案：⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25.90N/m。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长为100cm的内径均匀的细玻璃管，一端被封闭，一端开口，当开口竖直向上时，用20cm水银柱封住49cm长的空气柱，如图所示，当开口竖直向下时，管内被封闭的空气柱长为多少?设当时大气压强为76cmHg。参考答案：17.一列火车总质量m＝500t，机车发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m/s2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v＝10m/s时，列车的瞬时加速度a是多少；(3)在水平轨道上以36km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；(4)若火车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功。

参考答案：(1)12m/s(2)1.1m/s20.02m/s2(3)5×105W(4)4s

W=1.2×106J

解：(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm，则：vm＝＝＝＝12m/s.

（2分）(2)当v＜vm时列车加速运动，当v＝v2＝10m/s时，F2＝＝6×104N

（1分）据牛顿第二定律得：a2＝＝0.02m/s2.（1分）

(3)当v＝36km/h＝10m/s时，车匀速运动，发动机的实际功率P、＝Ffv＝5×105W.（2分）(4)据牛顿第二定律得牵引力F′＝Ff＋ma＝3×105N，在此过程中，速度增大，发动机功率增大．当功率为额定功率时速度大小为vm′，即vm′＝＝2m/s据vm′＝at，得：t＝＝4s.

（2分）根据动能定理：

（2分）

18.如图1所示，在坐标系xOy中，在－L≤x<0区域存在强弱可变化的磁场B1，在0≤x≤2L区域存在匀强磁场，磁感应强度B2＝2.0T，磁场方向均垂直于纸面向里。一边长为L＝0.2m、总电阻为R＝0.8Ω的正方形线框静止于xOy平面内，线框的一边与y轴重合。(1)若磁场B1的磁感应强度在t＝0.5s的时间内由2T均匀减小至0，求线框在这段时间内产生的电热为多少？(2)撤去磁场B1，让线框从静止开始以加速度a＝0.4m/s2沿x轴正方向做匀加速直线运动，求线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率。(3)在(2)的条件下，取线框中逆时针方向的电流为正方向，试在图2给出的坐标