2021-2022学年河北省沧州市小平王中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年河北省沧州市小平王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.如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距6m，振动频率相等，从t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A、B振动图像分别为甲、乙，若A向右传播的波与B向左传播的波在t1=0.3s时相遇，则：（

）

A．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点B．两列波的波长都是4mC．两列波在A、B间的传播速度均为10m/sD．t2=0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向上参考答案：

答案：C2.如图所示，两根轻弹簧AC和BD，它们的劲度系数分别为k1和k2，它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上，A、B端分别固定在支架和正下方地面上，当物体m静止时，上方的弹簧处于原长；若将物体的质量变为3m，仍在弹簧的弹性限度内，当物体再次静止时，其相对第一次静止时位置下降了（

）ks5u

A．

B．

C．

D．参考答案：C3.下列有关热力学第二定律的说法正确的是（

）

A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程

B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

C．空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性

D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小参考答案：B4.将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止。则A.绳子上拉力可能为零

B.地面受的压力可能为零C.地面与物体间可能存在摩擦力

D.AB之间可能存在摩擦力参考答案：AD5.物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间，需时为t。现在物体从A点由静止出发，匀加速(加速度大小为a1)到某一最大速度vm后立即作匀减速运动(加速度大小为a2)至B点停下，历时仍为t，则物体的(

)A．vm只能为2v，无论a1、a2为何值

B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关C．a1、a2的值必须是一定的

D．a1、a2必须满足参考答案：

AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h=19cm，封闭端空气柱长度为=40cm。为了使左、右两管中的水银面相平，

（设外界大气压强=76cmHg，空气柱温度保持不变）试问：

①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做_____（填“正功”或“负

功”或“不做功”）气体将______（填“吸热”或“放热”）。参考答案：①对空气柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水银柱。（1分）②正功（1分）

放热

（1分）7.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：、0，0

8.人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小．在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将增大（填“减小”或“增大”）；其速度将增大（填“减小”或“增大”）．参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力公式F=，判断万有引力大小的变化，再根据万有引力做功情况判断动能的变化．解答：解：万有引力公式F=，r减小，万有引力增大．根据动能定理，万有引力做正功，阻力做功很小很小，所以动能增大，故速度增大．故答案为：增大，增大．点评：解决本题的关键掌握万有引力公式F=，以及会通过动能定理判断动能的变化．9.用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为

参考答案：10.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：11.（选修3-4）（6分）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生

．不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的

效应，紫外线具有较强的

效应．参考答案：答案：周期性变化的磁场（2分）

热（2分）

荧光（2分）12.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变

，

增大

13.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力，重力加速度为g，求(1)电场强度E的大小和方向；(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小；(3)A点到x轴的高度h.参考答案：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有

①

重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。（1分）（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，，如图所示。设半径为r，由几何关系知

小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有

由速度的合成与分解知

由③④⑤式得

（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为

由匀变速直线运动规律

由⑥⑦⑧式得

17.如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为Vo=12cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体．开始时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，水银柱上方空气柱长ho=6cm．现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度．（已知大气压po=75cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）．求：①需要加入的水银柱长度；②此过程中被封气体是吸热还是放热？参考答案：【考点】：理想气体的状态方程．【专题】：理想气体状态方程专题．【分析】：①根据玻璃管两边的液面差，求出两个状态下气体的压强和体积，根据气态方程即可求解．②气体经历等温变化，温度不变，内能不变，被压缩根据热力学第一定律判断吸放热情况．：解：①初态：p1=p0﹣ph=75﹣15cmHg=60cmHg，V1=V0+h0S=12+6×0.5cm3=15cm3，末态：p2=75cmHg，温度不变，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2，解得：V2==cm3=12cm3，即水银正好到球的底部．加入的水银为h1+2h0=15+2×6cm=27cm②气体经历等温变化，温度不变，内能不变；被压缩，外界对气体做功，故根据热力学第一定律，封闭气体要放热；答：①需要加入的水银柱长度为27cm；②此过程中被封气体是放热．18.串列静电加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。S是产生负离子的装置，称为离子源；中间部分N为充有氮气的管道，通过高压装置H使其对地有V的高压。现将氢气通人离子源S，S的作用是使氢分子变为氢原子，并使氢原子粘附上一个电子，成为带有一个电子电量的氢负离子。氢负离子（其初速度为0)在静电场的作用下，形成高速运动的氢负离子束流，氢负离子束射入管道N后将与氮气分子发生相互作用，这种作用可使大部分的氢负离子失去粘附在它们上面的多余的电子而成为氢原子，又可能进一步剥离掉氢原子的电子使它成为质子。已知氮气与带电粒子的相互作用不会改变粒子的速度。质子在电场的作用下由N飞向串列静电加速器的终端靶子T。试在考虑相对论效应的情况下，求质子到达T时的速度。

电子电荷量C，质子的静止质量kg。参考答案：