山西省大同市堯山中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省大同市堯山中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，滑輪A可沿傾角為θ的足夠長(zhǎng)光滑軌道下滑，滑輪下用輕繩掛著一個(gè)重力為G的物體B，下滑時(shí)，物體B相對(duì)于A靜止，則下滑過(guò)程中（不計(jì)空氣阻力）A．B的加速度為gsinθ

B．繩的拉力為GcosθC．繩的方向與光滑軌道不垂直

D．繩的拉力為G參考答案：AB解：A、對(duì)整體分析，加速度為：，則B的加速度為gsinθ．故A正確．

B、隔離對(duì)B分析，根據(jù)平行四邊形定則知，繩的方向與斜面垂直，拉力大小為Gcosθ．故B正確，C、D錯(cuò)誤．

故選：AB．2.在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是

（

）

A．燈泡L變亮

B．電源的輸出功率變大

C．電容器C上的電荷量減少

D．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大參考答案：D3.如圖所示，水平面上有—輛小車(chē)，車(chē)廂底部固定一根細(xì)桿，桿的

上端固定—個(gè)木球（木球密度小于水），車(chē)廂內(nèi)充滿了水?，F(xiàn)使小車(chē)沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)桿對(duì)木球的作用力為F，下面圖中能大致表示F方向的是圖參考答案：D4.我國(guó)“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2．15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，下列說(shuō)法正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km／sC．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度參考答案：A根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，T=，v=，a=，由題意可知，中軌道衛(wèi)星的半徑小于靜止軌道衛(wèi)星的半徑，與靜止軌道衛(wèi)星相比，中軌道衛(wèi)星的周期小，線速度大，向心加速度大，故選項(xiàng)A正確CD錯(cuò)誤。7.9km／s是第一宇宙速度，即衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度，故中軌道衛(wèi)星的線速度小于7.9km／s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。5.下列關(guān)于力的說(shuō)法正確的是（）A．作用力和反作用力作用在同一物體上B．太陽(yáng)系中的行星均受到太陽(yáng)的引力作用C．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合力為零D．二力平衡可以是性質(zhì)不同的兩個(gè)力參考答案：

考點(diǎn)：作用力和反作用力；力的概念及其矢量性．專(zhuān)題：常規(guī)題型．分析：由牛頓第三定律可知，作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個(gè)物體上，力的性質(zhì)相同，它們同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失．解答：解：A、作用力和反作用力作用在兩個(gè)物體上，故A錯(cuò)誤；B、太陽(yáng)系中的行星均受到太陽(yáng)的引力作用，故B正確；C、物體做自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合力不為零，故C錯(cuò)誤；D、二力平衡可以是性質(zhì)不同的兩個(gè)力，例如靜止在水平面上的物體，受重力與地面的支持力，故D錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：考查牛頓第三定律及其理解．理解牛頓第三定律與平衡力的區(qū)別．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)（圖甲）推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L(zhǎng)的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)、l。當(dāng)所有這些磁場(chǎng)都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框abcd在磁場(chǎng)力作用下將向________（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。若金屬框電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_(kāi)________________參考答案：右，7.一個(gè)晴朗的天氣，小明覺(jué)得湖水中魚(yú)兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫(huà)了一幅魚(yú)兒戲水的圖畫(huà)（如圖所示）。但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫(huà)有不符合物理規(guī)律之處，請(qǐng)根據(jù)你所掌握的物理知識(shí)正確畫(huà)出草圖，并指出這樣畫(huà)的物理依據(jù)。①（2分）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫(huà)上你認(rèn)為正確的草圖②（3分）依據(jù)

③（2分）如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對(duì)外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量。參考答案：①②因上層水溫較高和壓強(qiáng)較小，故小氣泡在上升過(guò)程中氣泡內(nèi)壓強(qiáng)減小，溫度升高，體積增大。③“小于”8.（1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，兩表筆短接時(shí)指針?biāo)肝恢萌鐖D所示。如果不調(diào)零就去測(cè)電阻，那么被測(cè)電阻的測(cè)量值將比它的真實(shí)值偏

.（2）用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率ρ。給定電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻（約為250Ω）及導(dǎo)線若干。①如圖（1）所示電路圖中，電壓表應(yīng)接__________點(diǎn)（填a或b）。②圖（2）中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，試作圖像并求出電阻值R=__________________Ω。（保留3位有效數(shù)字）③待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑，結(jié)果分別如圖（3）、圖（4）所示。由圖可知其長(zhǎng)度為8.02mm，圖（4）直徑讀數(shù)為_(kāi)_______mm。④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）?。?分）（2）①a

（2分）

②作圖為過(guò)原點(diǎn)的直線，其中第2個(gè)點(diǎn)舍棄（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

9.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大10.利用水滴下落可以測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤(pán)子，調(diào)節(jié)盤(pán)子的高度，使一個(gè)水滴碰到盤(pán)子時(shí)恰好有另一水滴從水龍頭開(kāi)始下落，而空中還有兩個(gè)正在下落中的水滴。測(cè)出水龍頭到盤(pán)子間距離為，再用秒表測(cè)時(shí)間，以第一個(gè)水滴離開(kāi)水龍頭開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第個(gè)水滴落在盤(pán)中，共用時(shí)間為，則重力加速度。參考答案：）11.（選修3-5）（4分）有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來(lái)解釋?zhuān)?900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱(chēng)為_(kāi)________.1905年愛(ài)因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_(kāi)________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫(xiě)出了著名的______________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：

答案：能量子

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)方程（或）12.如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在與它垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A＇之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)．實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和磁感強(qiáng)度B之間的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)K稱(chēng)為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上、下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差．設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e．回答下列問(wèn)題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢(shì)________下側(cè)面A＇的電勢(shì)（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）電子所受的洛倫茲力的大小為_(kāi)_______________．（3）當(dāng)導(dǎo)體上、下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受的靜電力的大小為_(kāi)____________．（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。參考答案：（1）導(dǎo)體中定向移動(dòng)的是自由電子，結(jié)合左手定則，應(yīng)填低于。（2）

（3）（或）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有又通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度以上兩式聯(lián)列，并將代入得13.《驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)》中，（1）認(rèn)為沙和沙桶的重力為拉小車(chē)運(yùn)動(dòng)的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)及其上砝碼總質(zhì)量外，還要求調(diào)節(jié)

.（2）作出（m為小車(chē)及其上砝碼總質(zhì)量）如圖，直線不過(guò)原點(diǎn)則有關(guān)原因說(shuō)法是：

.參考答案：（1）定滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平形

（2）平衡摩擦力時(shí)傾角太小（沒(méi)有平衡摩擦力、摩擦力太大了）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)得到彈簧伸長(zhǎng)X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示，由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù)

N/m。若要在兩根彈簧中選用一個(gè)來(lái)制作精確程度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧

；用制作好的彈簧秤來(lái)測(cè)量物體的重力，如圖b所示，物體重

N。參考答案：200(2分)，甲(2分)，4.0015.甲、乙兩位同學(xué)用刻度尺測(cè)量同一竹竿的長(zhǎng)度時(shí)記錄的數(shù)據(jù)分別是，甲為5.65m，乙為5.650m，則下列說(shuō)法正確的是

A．甲同學(xué)使用的是最小刻度為厘米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量B．乙同學(xué)使用的是最小刻度為厘米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量C．甲同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確到厘米D．乙同學(xué)使用的是最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長(zhǎng)方體汽缸內(nèi)有一個(gè)兩面不平行的光滑活塞封閉了左右兩部分氣體。初始時(shí)，兩部分氣體體積均為V，熱力學(xué)溫度均為T(mén)，右側(cè)氣體壓強(qiáng)p0。活塞左面與汽缸壁垂直、面積S，右面與汽缸下壁成60°角。（1）初始時(shí)，左側(cè)氣體對(duì)活塞的壓力多大？（2）僅升高左側(cè)氣體的溫度，保持右邊氣體溫度不變。再次平衡后右側(cè)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?，則左側(cè)氣體的溫度為多少？（活塞未和汽缸右壁接觸）參考答案：(1)以活塞為研究對(duì)象，設(shè)左側(cè)氣體對(duì)活塞壓力FF=p0S

(2)由1）得，初始時(shí)右側(cè)氣體壓強(qiáng)p1==p0可知活塞平衡時(shí)，左右氣體壓強(qiáng)相同對(duì)右側(cè)氣體p1V=p2V2

p0V=V2

得V2=對(duì)左側(cè)氣體得T2=2T17.如圖10所示，在xOy平面內(nèi)，有場(chǎng)強(qiáng)E=12N/C，方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、方向垂直xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=4×10-5kg，電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒，在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí)，撤去磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間后，帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn)．求：（1）P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離；（2）帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間．

參考答案：（1）微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)之前要受到重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力作用，如圖所示．在這段時(shí)間內(nèi)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明三力合力為零．由此可得出微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．（2）微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)之后，撤去磁場(chǎng)，微粒只受到重力、電場(chǎng)力作用，其合力為一恒力，與初速度有一夾角，因此微粒將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如圖所示．可利用運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法去求解．解析：因?yàn)?/p>

電場(chǎng)力為：則有：所以得到：v=10m/s所以θ=37°因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力的合力是恒力，且方向與微粒在O點(diǎn)的速度方向垂直，所以微粒在后一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)為類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．可沿初速度方向和合力方向進(jìn)行分解。設(shè)沿初速度方向的位移為，沿合力方向的位移為，則因?yàn)?/p>

所以P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離為15m；O點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.2s．18.如右圖所示，折射率為n＝的液面上有一點(diǎn)光源S，發(fā)出一條光線，垂直地射到水平放置于液體中且距液面高度為h的平面鏡M的O點(diǎn)上，當(dāng)平面鏡繞垂直于紙面的軸O以角速度ω逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液面上的觀察者跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過(guò)，且光斑到P點(diǎn)后立即消失，求：①光斑在這一過(guò)程的平均速度。②光斑在P點(diǎn)即將消失時(shí)的瞬時(shí)速度。參考答案：解:光線垂直于液面入射，平面鏡水平放置時(shí)反射光線沿原路返回，平面鏡繞O逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)平面鏡的反射，光開(kāi)始逆時(shí)針