山西省長治市城關(guān)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省長治市城關(guān)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在近地空中某一位置處有A、B兩個小球，先讓A球自由下落1s后，再讓B球開始自由下落。在A球落地前，下列說法正確的是A．A、B兩球間的距離逐漸增大

B．A、B兩球間的距離保持不變C．A球相對于B球勻速下降

D．A球相對于B球加速下降參考答案：AC2.以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述，正確的是（）A．在兩分子間距離增大的過程中．分子間的作用力一定減小B．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示銅的摩爾質(zhì)量，ρ表示實心鑰塊的密度，那么銅塊中一個銅原子所占空間的體積可表示為C．雨天打傘時，雨水投有透過布雨傘是因為液體表面存在張力D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征E．理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱參考答案：BCE【考點】晶體和非晶體；液體的表面張力現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象．【分析】分子力與分子距離的關(guān)系比較復(fù)雜，可能增大，也可能減??；雨水沒有透過布雨傘是由于表面張力；多晶體具有各向同性的特性．【解答】解：A、分子間距離增大時，分子間的作用力不一定減小，也可能增大，與分子力表現(xiàn)為引力和斥力有關(guān)．故A錯誤．B、M表示銅的摩爾質(zhì)量，ρ表示銅的密度，則銅的摩爾體積：V=，一個銅原子所占空間的體積可表示為：V0==．故B正確．C、雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力，故C正確．D、晶體分單晶體和多晶體，只有單晶體具有規(guī)則形狀，各向異性，而多晶體沒有規(guī)則形狀，各向同性．故D錯誤．E、理想氣體等壓膨脹過程，根據(jù)=C，溫度增加，故內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，對外做功，故一定吸收熱量，故E正確．故選：BCE3.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一：“地上力學(xué)”和“天上力學(xué)”的統(tǒng)一。它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同規(guī)律。牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動；另外，還應(yīng)用到了其它的規(guī)律和結(jié)論，其中有（A）開普勒的研究成果

（B）牛頓第二定律（C）牛頓第三定律

（D）卡文迪什通過扭秤實驗得出的引力常量參考答案：ABC4.如圖，兩位同學(xué)同時在等高處拋出手中的籃球A、B，A以速度v1斜向上拋出，B以速度v2豎直向上拋出，當(dāng)A到達最高點時恰與B相遇。不計空氣阻力，A、B質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，以下判斷正確的是A.相遇時A的速度一定為零B.相遇時B的速度一定為零C.A從拋出到最高點的時間為D.從拋出到相遇A、B動量的變化量相同參考答案：BCD【詳解】A．相遇時A還具有水平速度，則此時的速度不為零，選項A錯誤；B．因A在最高點的豎直速度為零，可知B的速度也一定為零，選項B正確；C．兩球運動的時間相等，即，選項C正確；D．根據(jù)可知從拋出到相遇A、B動量的變化量相同，選項D正確。5.（單選）如圖1所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電荷量為σ，其軸線上任意一點P(坐標(biāo)為x)的電場強度可以由庫侖定律和電場強度的疊加原理求出：，方向沿x軸．現(xiàn)考慮單位面積帶電荷量為σ0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖2所示．則圓孔軸線上任意一點Q（坐標(biāo)為x）的電場強度為A．

B．C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，為了直觀地通過圖象得到實驗結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v27.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。8.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計的電子秤原理圖，其中E是電動勢為3V的電源（內(nèi)阻不計），A是電流表（在設(shè)計中計劃被改成電子秤的示數(shù)表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬彈簧（電阻不計），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個塑料盤。制作時調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。（計算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時，所稱重物的質(zhì)量為____________；（2）該設(shè)計中使用的電流表的量程最小為__________，該電子秤的稱量范圍為____________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點？（請至少寫出兩個）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側(cè)部分區(qū)域無刻度等9.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時速度大小為

，小球落地時重力的功率為

。（不計空氣阻力，重力加速度）

參考答案：①

5

(2分)

4010.一質(zhì)點作自由落體運動，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時間為---------

s參考答案：3.2、0.811.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；12.如圖所示。一根長L的細繩，固定在O點，繩另一端系一質(zhì)量為m的小球。起初將小球拉至水平于A點。小球從A點由靜止釋放后到達最低點C時拉力為

；此過程中小球重力的瞬時功率的變化情況是

（空氣阻力不計）。參考答案：T=3mg（2分），先增大后減小13.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時動能減少100J,機械能減少30J，以A點所在的水平面為零勢能面，則小球到達最高點時的重力勢能為_____J。物塊返回到A時的動能為________J.參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)想研究彈簧的彈性勢能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系。設(shè)想用水平力緩慢地將彈簧從原長拉伸x,該過程拉力做的功W等于彈性勢能的增加,即Ep。根據(jù)本實驗所得,彈力F和彈簧伸長x的關(guān)系為F=kx。拉力的平均值為kx,所以W=kx2。他猜想彈性勢能的表達式應(yīng)該就是Ep=kx2。他找到一根彈簧、一個木板、一個重G=5.0N的長方體形金屬塊，設(shè)計了一個實驗，利用一把毫米刻度尺來驗證這個結(jié)論。步驟是：（1）將金屬塊懸掛在該彈簧下方，靜止時測得彈簧的伸長量為1.00cm,由此得出該彈簧在受到單位作用力時的伸長量，即F=kx式中的比例系數(shù)k為________N/m；（2）將金屬塊放在長木板上，調(diào)節(jié)長木板的傾角，當(dāng)金屬塊剛好能勻速下滑時測出斜面的高度為10.00cm,底邊長為40.00cm,由此測得金屬塊和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=______。（3）如圖將木板固定在地面上，金屬塊放置于木板上。彈簧一端固定在豎直墻上，另一端與金屬塊接觸，用手向左壓金屬塊使彈簧壓縮一定長度后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后，又沿長木板滑行一段距離而停下。測出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊脫離彈簧后在長木板上滑行的距離s，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。X/cm1.502.002.503.003.504.00S/cm3.006.0210.0514.9620.9728.05為驗證結(jié)果是否符合猜想Ep=kx2，則應(yīng)該根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出得圖像為（

）A：圖像

B：圖像C：圖像

D：圖像在右圖的坐標(biāo)系中作出你所選擇的的圖像，請注明橫縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，并注明你所選的標(biāo)度，由圖可得到Ep和x2間的關(guān)系式為

則該同學(xué)的猜想是

（填“正確”或者“錯誤”）的。參考答案：（1）。（2）金屬塊剛好能沿斜面勻速下滑，則有mgsinθ=μmgcosθ，即得金屬塊和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ=h/L=0.25。（3）D，圖略，根據(jù)圖線求得Ep和x2間的關(guān)系式為Ep=250x2，該同學(xué)的猜想是正確的15.用如圖所示裝置驗證小球沿斜面運動的過程中機械能守恒。斜面的末端與水平桌面相切，小球從離桌面高h處由靜止釋放，小球離開桌面后落在水平地面上，此過程的水平位移用s表示，桌面高H。改變小球釋放的位置，記錄多組h、s值。（1）若小球在運動的過程中機械能守恒，則h與s2間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________

（2）某同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果，畫出了h―s2圖象如上圖所示。圖象不過原點，并且隨著s的增大圖象有彎曲的跡象。下列關(guān)于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因及改進措施的論述正確的是

a.小球與斜面和桌面間有摩擦，改用動摩擦因數(shù)更小的斜面和桌面b.小球運動過程中受到空氣阻力的作用，換用密度小一點的空心球進行實驗c.小球運動過程中受到空氣阻力的作用，換用密度大一點的實心球進行實驗d.小球與斜面和桌面間有摩擦，在原基礎(chǔ)上適當(dāng)減小一下斜面的傾角參考答案：（1）

（2分）（2）ac

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在科學(xué)研究中,可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶龊痛艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制.如圖甲所示,M、N為間距足夠大的水平極板,緊靠極板右側(cè)放置豎直的熒光屏PQ,在MN間加上如圖乙所示的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向下,磁場方向垂直于紙面向里,圖中E0、B0、k均為已知量.t=0時刻,比荷=k的正粒子以一定的初速度從O點沿水平方向射入極板間,0~t1時間內(nèi)粒子恰好沿直線運動,t=時刻粒子打到熒光屏上.不計粒子的重力,涉及圖象中時間間隔時取0.8=,1.4=,求:(1)在t2=時刻粒子的運動速度v.(2)在t3=時刻粒子偏離O點的豎直距離y.(3)水平極板的長度L.甲乙參考答案：(1)(2)(3)解：(1)在0～t1時間內(nèi)，粒子在電磁場中做勻速直線運動，則：qv0B0=qE0得在t1～t2時間內(nèi)，粒子在電場中做類平拋運動，

則由,得θ=45°

,即v與水平方向成45°角向下(2)在電場中做類平拋運動向下偏移：在t2～t3時間內(nèi)，粒子在磁場中做勻速圓周運動，運動周期在磁場中運動時間，即圓周運動的圓心角為α=45°，此時速度恰好沿水平方向。磁場中：由得:偏離的豎直距離

(3)在t3時刻進入電場時以初速度做類平拋運動，

再次進入磁場時，由,得θ′=45°

即v′與水平方向成45°角向下.由,得綜上可得：長度【點睛】本題是帶電粒子在復(fù)雜的電場、磁場、復(fù)合場運動，一定要在每個時間段先進行受力分析，確定運動狀態(tài)的初末速度大小和方向。計算一步向前走一步，才能得到正確結(jié)果，若錯一步則后面步步錯.特別注意的是：做類平拋運動弄清該段末速度的大小和方向，做勻速圓周運動要弄清轉(zhuǎn)過的角度.17.（10分）

長1米的木板A，質(zhì)量為M=1kg，靜止在水平地面上。在木板最左端有一質(zhì)量為m=2kg的小物塊B，在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由靜止開始運動，物塊和木板、木板和水平面間的滑動摩擦系數(shù)分別為。在把小物塊從木板右端拉下去的過程中，求：

（1）運動過程中A、B的加速度分別是多大？

（2）在此過程中木板運動的位移為多大？（小物塊可看作質(zhì)點）（g取10m/s2）參考答案：18.如圖所示，平行金屬板傾斜放置，AB長度為L，金屬板與水平方向的夾角為θ，一電荷量為-q、質(zhì)量為m的帶電小球以水平速度v0進入電場，且做直線運動，到達B點.離開電場后，進入如下圖所示的電磁場（圖中電場沒有畫出）區(qū)域做勻速圓周運動，并豎直