2022年山西省大同市左云縣第二中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年山西省大同市左云縣第二中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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1.一船在靜水中的速度是8m/s，要渡過(guò)寬為180m、水流速度為6m/s的河流，則下列說(shuō)法中正確的是A．船在此河流中航行的最大速度為10m/sB．此船過(guò)河的最短時(shí)間是30sC．此船可以在對(duì)岸的任意位置靠岸D．此船可以垂直到達(dá)對(duì)岸參考答案：CD2.三角形物塊A靠墻放在直立于地面的輕彈簧上處于平衡狀態(tài)，如圖所示，今將小物塊B輕放在物塊A的斜面上，下列描述可能成立的是

(

)A．放上B后，A一定受到墻壁向右的作用力B．若B靜止在A上，則A一定不受墻壁作用力C．若B沿斜面下滑，則A對(duì)彈簧的壓力小于A、B總重力D．若B沿斜面下滑，則A會(huì)向右離開(kāi)墻壁參考答案：BC若B靜止在A上，則A、B只受重力和彈簧支持力兩個(gè)力，A錯(cuò)B對(duì)；若B沿斜面下滑，具有沿斜面向下的加速度，則墻壁作用力等于的水平分量，A壓緊墻壁，D錯(cuò)；系統(tǒng)重力與彈簧支持力的合力等于的豎直分量，因此系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，彈簧支持力小于系統(tǒng)總重力，由牛頓第三定律可知C項(xiàng)正確。3.一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m，則A．物體在2s末的速度是20m/s

B．物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC．物體在第2s內(nèi)的位移是20m

D．物體在5s內(nèi)的位移是50m參考答案：D4.如圖所示，分別用恒力F1、F2將質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始，沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到頂端，F(xiàn)1沿斜面向上，F(xiàn)2沿水平方向。已知兩次所用時(shí)間相等，則在兩個(gè)過(guò)程中說(shuō)法正確的是（

）A．物體加速度不相同B．物體機(jī)械能增量相同C．物體克服摩擦力做功相同D．恒力F1、F2對(duì)物體做功相同

參考答案：B5.(單選)半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在MN到達(dá)水平位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．MN對(duì)Q的彈力逐漸增大

B．MN對(duì)Q的彈力先增大后減小C．P、Q間的彈力先減小后增大

D．Q所受的合力逐漸增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶樱⒎懦鲆粋€(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（Y）的過(guò)程，中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，寫(xiě)出這種衰變的核反應(yīng)方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會(huì)向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為．參考答案：解：核反應(yīng)方程為：．根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得：hv=△mc2，則質(zhì)量虧損為：△m=．故答案為：，7.如圖，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對(duì)氣體做功15J，橡皮塞的質(zhì)量為20g，橡皮塞被彈出的速度

為10m/s，若橡皮塞增加的動(dòng)能占?xì)怏w對(duì)外做功的10%，瓶?jī)?nèi)的氣體作為理想氣體。則瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能變化量為

J，瓶?jī)?nèi)氣體的溫度

（選填“升高”或“降低”）。參考答案：5（2分）

升高（2分）熱力學(xué)第一定律．H3

解析：由題意可知，氣體對(duì)外做功：W對(duì)外=由題意可知，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在整個(gè)過(guò)程中，氣體與外界沒(méi)有熱交換，即Q=0，則氣體內(nèi)能的變化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．求解本題要由動(dòng)能的計(jì)算公式求出橡皮塞的動(dòng)能，然后求出氣體對(duì)外做的功，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量，最后判斷氣體溫度如何變化8.某同學(xué)利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定某一光的波長(zhǎng)，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)，將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對(duì)齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖7所示，此時(shí)的示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對(duì)齊，測(cè)出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長(zhǎng)表達(dá)式λ=

（用給出的字母符號(hào)表示）。參考答案：0.776mm，9.如圖，帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(靜電力恒量為k)參考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

10.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開(kāi)B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_

___s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

11.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會(huì)收縮.在收縮過(guò)程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負(fù)”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：12.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功為J，彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）參考答案： 0, 213.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過(guò)程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①?gòu)臓顟B(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過(guò)程；②從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體吸放熱情況為_(kāi)___(選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說(shuō)明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過(guò)程；（2）從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對(duì)外做功，從C到A外界對(duì)氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過(guò)程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱。……………(1分)15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過(guò)程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質(zhì)量分別為ma=2×10-2kg和mb=1×10-2kg，它們與導(dǎo)軌相連，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。閉合開(kāi)關(guān)S，先固定b，用一恒力F向上拉，穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再釋放b，b恰好保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，取g=10m/s2。（1）求拉力F的大??；（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由滑下（開(kāi)關(guān)仍閉合），求b滑行的最大速度v2；參考答案：（1）a棒勻速運(yùn)動(dòng)，

b棒靜止,

…………8分

（2）當(dāng)a以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：,

b恰好保持靜止，=，

①

當(dāng)b自由滑下至勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：

②

①②式聯(lián)立得

17.為了測(cè)量列車(chē)的速度及加速度，可采用下述裝置：在列車(chē)底部安裝一個(gè)正方形線圈，而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵，當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)磁鐵上方時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，記錄此電流就可換算成列車(chē)的速度及加速度。視磁鐵上方區(qū)域的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其區(qū)域面積與線圈面積相同，磁場(chǎng)方向與線圈截面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.004T，線圈邊長(zhǎng)l=0.1m，匝數(shù)n=5，包括連線總電阻R=0.4Ω。現(xiàn)記錄到某列車(chē)駛過(guò)時(shí)的電流-位移圖像如圖所示，請(qǐng)計(jì)算：（1）在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車(chē)速度v的大小；（2）從20m處到60m處列車(chē)加速度a的大小(假設(shè)列車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng))。參考答案：解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

（1）由圖線知道列車(chē)在離開(kāi)原點(diǎn)20m處的感應(yīng)電流為0.02A （1分）E=nBLv，I=E/R

（1分）I=nBlv/R，

（1分）解出v1=IR/nBl=0.02×0.4/(5×0.004×0.1)m/s=4m/s

（1分）(漏n、數(shù)量級(jí)看錯(cuò)不累計(jì)扣分)（2）由圖線知道列車(chē)在離開(kāi)原點(diǎn)60m處的感應(yīng)電流為0.05A （1分）v2=IR/nBl=0.05×0.4/(5×0.004×0.1)m/s=l0m/s，

（2分）