山西省吕梁市中阳县金罗中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省吕梁市中阳县金罗中学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.（多选题）关于科学家对物理学所做的页献．下列说法符合历史事实的是（）A．伽利略对自由落体的研究，创造了一套研究自然规律的科学方法B．英国物理学家卡文迪许首先利用扭秤实验发现了万有引力定律C．亚里士多德认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落得同样快D．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动参考答案：AD【考点】物理学史．【分析】伽利略通过对自由落体运动的研究，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式．开普勒最早发现了行星运动的三大规律．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因．【解答】解：A、伽利略根据对自由落体的研究，结合小球在斜面上运动的实验和理想实验，开创了一套把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法，故A正确．B、牛顿提出了万有引力定律，是卡文迪许测出了万有引力常量，故B错误．C、伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落得同样快．故C错误．D、笛卡儿通过实验指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．故D正确．故选：AD2.如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，若A和B沿水平方向以相同的速度v0一起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为（

）

A．mgsin

B．mgcos

C．mg

D．0参考答案：

C3.下列关于运动的描述中，正确的是：(

)A．平抛运动是匀变速运动B．圆周运动是加速度大小不变的运动C．匀速圆周运动的合力是恒力D．匀速圆周运动是速度不变的运动参考答案：A4.（单选）一半径为r的带正电实心金属导体球，如果以无穷远点为电势的零点，那么在如图所示的4个图中，能正确表示导体球的电场强度随距离的变化和导体球的电势随距离的变化的是（图中横坐标d表示某点到球心的距离，纵坐标表示场强或电势的大小）A．图甲表示场强大小随距离变化的关系，图乙表示电势大小随距离变化关系B．图乙表示场强大小随距离变化的关系，图丙表示电势大小随距离变化关系C．图丙表示场强大小随距离变化的关系，图丁表示电势大小随距离变化关系D．图丁表示场强大小随距离变化的关系，图甲表示电势大小随距离变化关系

参考答案：B5.如图4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为“u1＝220sin（100πt）V，则A．电压表的示数为22V

B．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表A2的示数变小

C．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表A1的示数变大

D．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，理想变压器的输入功率变小参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2）（6分）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图。①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________.②A图上部弯曲的原因是______________________________.③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________.参考答案：①没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

②砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量…③平衡摩擦力太过…7.一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_______m处。参考答案：8

1008.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）9.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：110.如图所示，在高为h的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g．为使两球能在空中相遇，水平距离s应＜v0；若水平距离为s0，则υB=．参考答案：考点：平抛运动；竖直上抛运动．分析：A做平抛运动，B球竖直上抛运动，要使两球在空中相遇，运动的时间必然小于A球运动时间，且A球的水平距离要等于s，两球同时运动，运动的时间相同，根据平抛运动和竖直上抛运动的公式，抓住时间，位移的关系联立方程即可求解．解答：解：由于A做平抛运动有：x=v0t，h=，可得：x=v0所以为使两球能在空中相遇，水平距离应有：s＜x，即：s＜v0．由：s0=v0t，h=+（vBt﹣）得：vB=故答案为：，．点评：本题主要考查了平抛运动和竖直上抛运动的基本规律，关键要正确分析两个物体运动之间的关系．11.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh12.为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m＝0.33kg的沙桶，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连？

（填“左端”或“右端”）(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a＝________m/s2.（小数点后取两位数）(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M＝________kg.(g取10m/s2)参考答案：(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2kg.答案：(1)右端(2)1.65(3)213.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）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图9甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=0.08m，板间距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场。一个比荷为的带负电粒子以速度v0=8×105m/s从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场，若从该粒子进入偏转电场时开始计时，板间场强恰好按图9乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场并最终垂直磁场右边界射出。不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中运动的速率v；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径R和磁场的磁感应强度B。参考答案：（1）根据题意，电子在偏转电场中的运动时间：

……①对比乙图可知，电子在极板间运动的时间是偏转电场的一个周期。

……②在第一个t=5×l0—8s时间内，电子在垂直于极板方向上做初速为0的匀加速直线运动，有：

……③

……④在第二个t=5×l0—8s时间内，电子做匀速直线运动，带电粒子进入磁场时的速度为：

……⑤联解①③④⑤得：

……⑥（2）作出电子在磁场中的轨迹如图所示；

………………⑦设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由几何关系有：

……⑧粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：

……⑨联解⑦⑧得：R=0.1m

……⑩B=0.2T

……⑾评分参考意见：本题满分17分，其中①③④⑤⑦⑨式各2分，②⑥⑧⑩⑾式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。17.（10分）质量为8×107kg的列车，从某处开始进站并关闭动力，只在恒定阻力作用下减速滑行．已知它开始滑行时的初速度为20m/s，当它滑行了300m时，速度减小到10m/s，接着又滑行了一段距离后刚好到达站台停下，那么：（1）关闭动力时列车的初动能为多大?（2）列车受到的恒定阻力为多大?（3）列车进站滑行的总时间为多大？参考答案：解析：（1）列车的初动能J=1.6×1010J

（2分）（2）由动能定理有：

（2分）解得列车受到的阻力N=4×107N

（1分）（3）由动量定理有：-f?t=mvt–mv0

（2分）解得列车滑行的总时间s=40s

（1分）18.如图7－12a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10－5s后，电荷以v0＝1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图7－12b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：图7－12(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)图b中t＝×10－5s时刻电荷与O点的水平距离；(3)如果在O点右方d＝68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)参考答案：解析(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，设其在电场中运动的时间为t1，有：v0＝at1，Eq＝ma，解得：E＝＝7.2×103N/C.(2)当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径：r＝＝5cm，周期T1＝＝×10－5s，当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径：r2＝＝3cm，周期T2＝＝×1