黑龙江省哈尔滨市第一四八中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

黑龙江省哈尔滨市第一四八中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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）如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力最大D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功参考答案：B

解析：由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；A、r2是分子的平衡距离，当0＜r＜r2时，分子力为斥力，当r＞r2时分子力为引力，故A错误；B、当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；C、当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C错误；D、在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，故D错误；故选B．2.如图所示,实线为方向未知的三条电场线，一带电粒子(不计重力)从电场中a点以某一初速度运动至b点，运动轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是(

)A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.a点的电势高于b点的电势C.粒子在b点的动能小于在a点的动能D.粒子在b点的电势能小于在a点的电势能参考答案：D3.一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_______。A．气体经历过程1，其温度降低B．气体经历过程1，其内能减小C．气体在过程2中一直对外放热D．气体在过程2中一直对外做功E．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同参考答案：ABE气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，故选项AB正确；气体在过程2中，根据理想气体状态方程，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故选项CD错误；无论是经过1过程还是2过程，初、末状态相同，故内能改变量相同，故选项E正确。4.对于理想变压器，下列说法中正确的是A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流减少而增大C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零参考答案：AC5.（单选）长直螺线管中通有电流，沿螺线管中心轴线射入一电子，若螺线管中电流增大，方向不变，电子在螺线管中心轴线上运动情况是（）

A．做匀速直线运动B．做变加速直线运动

C．做变减速直线运动D．做间距变大的螺旋运动参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向与电子运动方向的关系，分析电子所受洛伦兹力情况，来分析电子的运动情况．解答：解：根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向沿螺线管中心轴线，电子运动方向也沿螺线管中心轴线，电子运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，当电流增大时，通电螺线管内部磁场方向仍然沿螺线管中心轴线，电子仍不受洛伦兹力．故电子做匀速直线运动．故选A点评：带电粒子所受洛伦兹力方向与粒子的运动方向与磁场方向的夹角有关：当粒子运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力；当粒子运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大．本题比较容易．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。参考答案：4，45，17.平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为

▲

，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va

▲

vb（选填“>”、“<”或“=”）．参考答案：8.（4分）如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．

参考答案：0.6eV，2.6eV解：因为反向电压为0.60V时，电流表读数为零，则光电子的最大初动能Ekm=eU=0.6eV．电路改为图乙，当电压表读数为2V时，知该电压为正向电压，照射光的强度增到原来的三倍，最大初动能不变，则电子到达阳极时的最大动能为Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案为：．9.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）10.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．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B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．11.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/212.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：13.（4分）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。参考答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中部分实验步骤如下．请仔细读题并完善实验步骤：A．在贴有白纸的竖直平木板上将一根橡皮筋的一端固定，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，用一个光滑定滑轮使橡皮筋拉伸，如图甲所示．记下：橡皮筋与细线结点的位置O、细线的方向．C．将步骤B中的钩码取下，然后在两根细线上挂上分别4个和3个质量相等的钩码，用两个可移动的光滑定滑轮使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整两定滑轮的位置，使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，记下两根细线方向．（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中=．参考答案：考点：验证力的平行四边形定则．专题：实验题．分析：“验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证，明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体的操作．解答：解：（1）根据实验原理可知，图甲中需要记录合力的大小和方向后，画出来的合力是实际值，该实验中根据钩码个数来表示拉力大小，因此需要记录的是：橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向；该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点位置重合，同时记录两根细线方向．（2）根据O点处于平衡状态，正交分解有：竖直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg

①水平方向：4mgcosα=3mgcosβ

②联立①②解得：=．故答案为：（1）橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向；橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合；两根细线方向（2）点评：要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解，正确理解“等效代替”的含义．15.（9分）在做“碰撞中的动量守恒”实验中（1）安装和调整实验装置的要求是：①

；②

。（2）本实验若采用如图所示的装置，且碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子中可能成立的有A．

B．C．

D．参考答案：（1）①安装斜槽时要保持斜槽末端水平；②调节支柱的高度，使小球碰撞时球心在同一水平高度。（2）A。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱。已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃求：

（1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多大？

（2）若保持玻璃管开口向下直立，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出。参考答案：解：⑴设初态压强为P1，倒转后压强P2，气柱长L2，根据玻马定律得：…………．．………⑴

式中

……………⑵

代入数值解得：L2=60cm

…………………．…⑶（2）当水银柱与管口相平时，管中气柱长

L3=75cm………．⑷

根据理想气体状态方程

………．…………⑸

代入数值后解得

T=375K=102°Ｃ………………17.如图所示，水平传送带以v=4m／s的速度逆时针转动，两个转轴间的距离L=4m．竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370，圆弧半径r=2．75m．轨道末端D点切线水平，且紧贴水平转盘边缘上方．水平转盘半径R=3．6m．沿逆时针方向绕圆心匀速转动．质量m=lkg的小物块．与传送带间的动摩擦因数μ=0．8．将物块轻放到传送带右端，物块从左端水平抛出，恰好沿C点的切线滑入CD轨道，再由D点水平滑落到转盘上．滑块落到转盘上时的速度恰好与落点的线速度相等，滑块立即无相对滑动地随盘转动．取sin37°=0.6，cos37°=0．8。g=10m/s2．求：

(1)物块在传送带上加速运动过程的位移x(相对于地面)；

(2)传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H；

(3)物块随转盘转动时所爱摩擦力F的大小．参考答案：解析：(1)物块在传送带上滑动时，有μmg=ma，解得a=8m/s2。由v2=2ax解得加速运动过程相对于地面的位移x=1m。(2)因x<L，故物块在传送带上将先加速后随传送带一起匀速运动，从左端抛出的速度为v=4m/s。由题意和几何关系，物块运动到C点的速度v1=v/cosθ=5m/s。根据机械能守恒定律，mgh1=mv12-mv2解得h1=0.45m。由几何关系，h1=ED=r(1-cosθ)=0.55m。传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H=h1+h2=1m。(3)物块从抛出点到D点过程中，根据机械能守恒定律，mgH=mvD2-mv2物块在圆盘上做圆周运动，F=m.联立解得物块随转盘转动时所爱摩擦力的