遼寧省沈陽市第四十二中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

遼寧省沈陽市第四十二中學(xué)2022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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某種角速度計，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。當整個裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器（傳感器內(nèi)阻無限大）接收相應(yīng)的電壓信號。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計?；瑒幼冏杵骺傞L也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端，當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，則

A．電路中電流隨角速度的增大而增大B．電路中電流隨角速度的增大而減小C．彈簧的伸長量為D．輸出電壓U與ω的函數(shù)式為參考答案：D系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無關(guān)．故AB錯誤．

設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長的長度為x，則對元件A，根據(jù)牛頓第二定律得kx=mω2（L+x）

又輸出電壓U=聯(lián)立兩式得，故C錯誤，D正確．故本題應(yīng)選D。2.（單選）如圖所示，A、B是一條電場線上的兩點，若在A點釋放一初速為零的電子，電子僅受電場力作用，沿電場線從A運動到B．則（）A．電場強度的方向向左B．A點場強一定大于B點場強C．電場力做負功D．電勢能增加參考答案：解：A、電子僅受電場力作用，沿電場線從A運動到B，可知電場力方向水平向右，負電荷所受電場力的方向與電場強度的方向相反，所以電場強度的方向向左．故A正確．

B、不知電場線的疏密，故無法知道電場的強弱．故B錯誤．

C、A到B，電場力做正功，電勢能減?。蔆、D錯誤．故選A．3.6．如圖所示，有界勻強磁場的寬為，方向垂直紙面向里，梯形線圈位于紙面內(nèi)，與間的距離也為。時刻，邊與磁場邊界重合。當線圈沿垂直于磁場邊界的方向勻速穿過磁場時，線圈中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖線可能是（取順時針方向為感應(yīng)電流正方向）

（

）參考答案：B解析：由右手定則可以判斷開始時電流應(yīng)為負值，其切割的有效長度是均勻增加的，當線框全部進入磁場后，再次利用右手定則可以判斷此時電流應(yīng)為正值，其切割的有效長度也是增大的，所以B項正確。4.(多選)如圖所示，內(nèi)壁光滑的細管做成的豎直面內(nèi)的圓形軌道，管的直徑遠小于軌道半徑r，一個小球（質(zhì)量為m）在管內(nèi)做完整的圓周運動，A為最低點，B為最高點，下面說法正確的是A．小球在B點的最小速度為B．小球在A點的速度最小為2C．小球在A點受到細管的彈力可能小于重力D．小球在B點受到細管的彈力可能超過重力參考答案：BD5.金屬鉑的電阻率隨溫度的變化比較明顯，圖6中能大致表示出鉑制成的導(dǎo)體的伏安特性曲線是【

】

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：7.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個。參考答案：

（1）根據(jù)，得氣體分子連同占據(jù)的空間為，氣體分子間距離得（2）氣泡內(nèi)氣體質(zhì)量，氣泡內(nèi)氣體摩爾數(shù)為：，分子數(shù)為得：8.質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點)以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運動的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體重力勢能增加了______________，機械能損失了_________________。參考答案：，

9.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b10.如圖所示，兩個等大反向的水平力分別作用在物體A和B上，A和B均處于靜止狀態(tài)，若各個接觸面均與水平地面平行，則B物體受___個力作用。參考答案：511.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。13.在如圖（甲）所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Oa、Ob所示。電源的電動勢=7.0V，內(nèi)阻忽略不計。（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2的阻值為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使R3＝0，這時電阻R1的電功率P1＝

W，R2的電功率P2＝

W。參考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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，已知氣體在狀態(tài)B時的體積是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是一個等溫過程，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是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱?！?1分)15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關(guān)系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用5cm高的水銀柱封閉著45cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為300K，大氣壓強p0=76cmHg．（i）若緩慢對玻璃管加熱，當管中氣體的溫度上升了60K時水銀柱上表面與管口剛好相平，求玻璃管的總長度；（ii）若保持管內(nèi)溫度始終為300K，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，直到水銀柱上表面與管口相平，求此時玻璃管內(nèi)水銀柱的總長度。參考答案：（i）59cm；（ii）10.8cm（i）設(shè)玻璃管橫截面積為S，玻璃管的總長度為L，以管內(nèi)封閉氣體為研究對象，氣體經(jīng)等壓膨脹：初狀態(tài)：，末狀態(tài)由玻意耳定律可得，得L=59cm（ii）當水銀柱上表面與管口相平，設(shè)此時管中氣體壓強為，水銀柱的高度為H，管內(nèi)氣體經(jīng)等壓壓縮：初狀態(tài)：，末狀態(tài)由玻意耳定律可得，得H≈21.7cm點睛：本題考查了理想氣體方程，做此類題時要注意不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量。17.（11分）如圖所示，在真空區(qū)域內(nèi)，有寬度為L的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直紙面向里，MN、PQ為磁場的邊界。質(zhì)量為m、帶電為－q的粒子，先后兩次，沿著與MN夾角為（0°<<90°）的方向垂直于磁感線射入勻強磁場中。第一次，粒子是經(jīng)電壓加速后射入磁場的，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場；第二次粒子是經(jīng)電壓加速后射入磁場的，粒子剛好能垂直于PQ射出磁場（不計重力影響，粒子加速前的速度認為是0，、未知），求：（1）為使粒子經(jīng)電壓加速射入磁場后沿直線射出PQ邊界，可在磁場區(qū)域加一勻強電場，求該電場的場強大小和方向。（2）加速電壓的比值。

參考答案：解析：（1）根據(jù)幾何圖形可知（2分）

（2分）

∴與水平成角斜向右下方（2分）

（2）根據(jù)幾何圖形可知（2分）

（1分）

得（2分）18.如圖所示，兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌MN，PQ與水平面成θ=37°角平行放置（不計導(dǎo)軌的電阻），導(dǎo)軌間的寬度為l=0.6m．空間存在垂直導(dǎo)軌面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T，導(dǎo)軌上端接一標有“2.5V1.25W”字樣的小燈泡L．一根電阻r=1Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌由某一位置靜止釋放，當下滑s=12m時達到穩(wěn)定速度，此時小燈泡恰能正常發(fā)光，已知重力加速度g=10m/s2．試求：（1）金屬棒的質(zhì)量m及運動穩(wěn)定后的速度v；（2）金屬棒下滑s的過程中，通過燈泡L上的電荷量q；（3）金屬棒下滑s的過程中小燈泡所產(chǎn)生的熱量Q（設(shè)小燈泡電阻不變）．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）金屬棒達穩(wěn)定速度時，小燈泡正常發(fā)光，由小燈泡參數(shù)知：回路中電流I=小燈泡電阻R=根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢等于回路中的總電壓即：Blv=I（R+r）得金屬棒穩(wěn)定時的速度v=再以金屬棒為研究對象，速度穩(wěn)定后，金屬棒處于平衡狀態(tài)，則根據(jù)平衡有：mgsinθ=BIl即金屬棒的質(zhì)量m=（2）由題意通過小燈泡的電荷量q====0.6C（3）根據(jù)能量守恒可知，金屬棒減小的重力勢能等于電路增加的動能和回路產(chǎn)生的總熱量即：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，燈泡上產(chǎn)生的熱量Q===0.46J（1）金屬棒的質(zhì)量m為0.02