2022年河北省張家口市龐家堡礦山公司中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年河北省張家口市龐家堡礦山公司中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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）甲、乙兩車同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動，它們的位移x一時(shí)間t圖像如圖所示.甲車圖像為過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線.乙車圖像為頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線.則下列說法正確的是A.甲、乙之間的距離先增大、后減小.然后再增大B.O-t1時(shí)間段內(nèi)，乙的平均速度大于甲的平均速度C．O-t1時(shí)間段內(nèi).甲做直線運(yùn)動.乙做曲線運(yùn)動D.t1時(shí)刻甲、乙兩車相距離最遠(yuǎn)參考答案：A2.（單選）如圖所示，兩個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場區(qū)域的寬度均為a．高度為a的正三角形導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在下列圖形中能正確描述感應(yīng)電流I與線框移動距離x關(guān)系的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點(diǎn)】：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：本題導(dǎo)體的運(yùn)動可分為三段進(jìn)行分析，根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應(yīng)電流的方向；由導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢公式可求得感應(yīng)電動勢的大小，再求得感應(yīng)電流的大?。航猓簒在0﹣a內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正方向；有效切割的長度為L=2×（a﹣x）=（a﹣x），感應(yīng)電動勢為E=BLv，感應(yīng)電流為

I=，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=a時(shí)，I==I0；當(dāng)x=a時(shí)，I=0；x在a﹣2a內(nèi)，線框的AB邊和其他兩邊都切割磁感線，由楞次定律可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，為負(fù)方向；有效切割的長度為L=（2a﹣x），感應(yīng)電動勢為E=BLv，感應(yīng)電流大小為I=2×，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=a時(shí)，I==2I0；當(dāng)x=2a時(shí)，I=0；x在2a﹣3a內(nèi)，由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正方向；有效切割的長度為L=（3a﹣x），感應(yīng)電動勢為E=BLv，感應(yīng)電流為I=，隨著x的增大，I均勻減小，當(dāng)x=2a時(shí)，I==I0；當(dāng)x=3a時(shí)，I=0；故根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知B正確．故選：B．【點(diǎn)評】：本題為選擇題，而過程比較復(fù)雜，故可選用排除法解決，這樣可以節(jié)約一定的時(shí)間；而進(jìn)入第二段過程，分處兩磁場中的線圈兩部分產(chǎn)生的電流相同，且有效長度是均勻變大的，當(dāng)將要全部進(jìn)入第二磁場時(shí)，線圈中電流達(dá)最大2I0．3.如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過程中

（

）A.N1始終減小，N2始終增大

B.N1始終減小，N2始終減小C.N1先增大后減小，N2始終減小

D.N1先增大后減小，N2先減小后增大參考答案：B對小球受力分析,作出力矢量三角形,由矢量三角形可知,兩力均減小,B選項(xiàng)正確.4.平拋運(yùn)動可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動的v－t圖線，如圖所示.若平拋運(yùn)動的時(shí)間大于2t1，下列說法中正確的是A.圖線2表示豎直分運(yùn)動的v－t圖線B.t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為30°C.t1時(shí)間內(nèi)的豎直位移與水平位移之比為1:2D.2t1時(shí)刻的速度方向與初速度方向夾角為60°參考答案：AC5.(單選)2013年我國將實(shí)施16次宇航發(fā)射，計(jì)劃將“神舟十號”、“嫦娥三號”等20顆航天器送入太空，若已知地球和月球的半徑之比為a，“神舟十號”繞地球表面附近運(yùn)行的周期與“嫦娥三號”繞月球表面附近運(yùn)行的周期之比為b，則()A．“神舟十號”繞地球表面運(yùn)行的角速度與“嫦娥三號”繞月球表面運(yùn)行的角速度之比為bB．地球和月球的質(zhì)量之比為C．地球表面的重力加速度與月球表面的重力加速度之比為D．地球和月球的第一宇宙速度之比為參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。7.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)，燒瓶通過細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：8.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)的A點(diǎn)，并使金屬板接地。已知A點(diǎn)離金屬板MN的距離為d，C點(diǎn)在A點(diǎn)和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)9.如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分從d孔射出，則從兩孔射出的電子速率之比vc:vd=

，從兩孔中射出的電子在容器中運(yùn)動的時(shí)間之比tc:td=

。參考答案：

答案：2:1

tc:td=1:210.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.11.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：12.如圖，在勻強(qiáng)磁場中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．13.（多選題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列判斷正確的是

。（填寫正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得3分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．過程ab中氣體一定吸熱

B．pc=pb>paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個(gè)分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功參考答案：ABE【知識點(diǎn)】理想氣體狀態(tài)方程解析：A、由a到b，氣體做等容變化，根據(jù)，溫度升高、內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，故A正確；B、從b到c做的是等壓變化，故pc=pb，，a到b為等容變化，溫度升高，壓強(qiáng)變大pb>pa，故B正確；C、氣體沒有分子勢能，故C錯(cuò)；D、b到c，溫度降低，分子平均動能降低，平均速率減小，但不是每一個(gè)分子的速率都減小，故D錯(cuò)誤；E、c到a,氣體等溫變化根據(jù)，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確，故選ABE【思路點(diǎn)撥】由a到b做的是等容變化，從b到c做的是等壓變化，從c到a做的是等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)定律和理想氣體狀態(tài)方程求解各部分的溫度，從而判斷分子動能和吸熱、放熱情況。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，重物質(zhì)量為0.2kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重力勢能少量△Ep=_______J．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（2）若PB的距離用h表示，打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB，當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足

時(shí)，說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒（已知重力加速度為g）．（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是

A．重物的質(zhì)量過大B．重物的體積過小C．電源的電壓偏低D．重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力．參考答案：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】重力勢能減小量：△Ep=mgh；根據(jù)功能關(guān)系可得出正確表達(dá)式；書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【解答】解：（1）重力勢能減小量：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10﹣2m．（2）要驗(yàn)證物體從P到B的過程中機(jī)械能是否守恒，則需滿足mvB2=mgh，即vB2=2gh，說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒；（3）A、重物的質(zhì)量過大，重物和紙帶受到的阻力相對較小，所以有利于減小誤差，故A錯(cuò)誤．B、重物的體積過小，有利于較小阻力，所以有利于減小誤差，故B錯(cuò)誤．C、電源的電壓偏低，電磁鐵產(chǎn)生的吸力就會減小，吸力不夠，打出的點(diǎn)也就不清晰了，與誤差的產(chǎn)生沒有關(guān)系，故C錯(cuò)誤．D、重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重物增加的動能略小于減少的重力勢能，故D正確．故選：D故答案為：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．15.用螺旋測微器測量合金絲的直徑，此示數(shù)為

mm．參考答案：6.700．【考點(diǎn)】螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，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(shí)需估讀．【解答】解：螺旋測微器的固定刻度為6.5mm，可動刻度為：20.0×0.01mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為：6.5mm+0.200mm=6.700mm．故答案為：6.700．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角為，在其上放置一矩形金屬線框，的邊長，的邊長，線框的質(zhì)量，電阻，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近。重物質(zhì)量，離地面的高度為。斜面上區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直于斜面向上，已知AB到的距離為，到的距離為，到CD的距離為，取?，F(xiàn)讓線框從靜止開始運(yùn)動（開始時(shí)刻與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，求：

（1）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

（2）線框在通過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

（3）通過計(jì)算分析畫出線框從開始運(yùn)動到邊與CD邊重合過程中線框的圖象

參考答案：17.如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L＝0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m＝0.2kg，與BC間的動摩擦因數(shù)0.4。工件質(zhì)量M＝0.8kg，與地面間的動摩擦因數(shù)。（取g＝10m/s2）（1）若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無初速度釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h。（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動。①求F的大小②當(dāng)速度v＝5m/s時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動（即不考慮減速的時(shí)間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段