北京陽坊中學2021-2022學年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一個與外界絕熱的氣缸有一個絕熱的活塞，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態，現通過電熱絲對A氣體加熱一段時間，后來活塞達到新的靜止平衡狀態，不計氣體分子勢能，不計活塞與氣缸壁的摩擦，大氣壓強保持不變，則A．氣體A吸熱，內能增加B．氣體B吸熱，對外做功，內能不變C．氣體A分子單位時間內對器壁單位面積碰撞次數增多D．氣體B分子單位時間內對器壁單位面積碰撞次數不變參考答案：AC2.如圖所示，兩段等長細線將質量分別為2m、m的小球A、B懸掛在O點，小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用，當系統處于靜止狀態時，可能出現的狀態應是（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】電勢差與電場強度的關系；庫侖定律．【專題】電場力與電勢的性質專題．【分析】運用整體法研究OA繩與豎直方向的夾角，再隔離B研究，分析AB繩與豎直方向的夾角，得到兩夾角的關系，判斷系統平衡狀態．【解答】解：A受到4F水平向右的力，B受到F的水平向左的力以整體為研究對象，分析受力如圖．設OA繩與豎直方向的夾角為α，則由平衡條件得

tanα==以B球為研究對象，受力如圖．設AB繩與豎直方向的夾角為β，則由平衡條件得

tanβ=得到α=β故選：B3.如圖所示，①、②、③是兩個等量異種點電荷形成電場中的、位于同一平面內的三個等勢線，其中③為直線，①與②、②與③的電勢差相等。一重力不計、帶負電的粒子進入電場，運動軌跡如圖中實線所示。與①、②、③分別交于a、b、c三點，則（

）（A）若粒子從a到b電場力做功大小為W1，從b到c電場力做功大小為W2，則W1>W2（B）粒子從a到b再到c，電勢能不斷增加（C）a點的電勢比b點的電勢高（D）粒子在c點時的加速度為零參考答案：BC4.（單選）在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的金箔就張開一個角度，如圖所示，這時(

)A．金屬內的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能逸出金屬B．鋅板帶正電，驗電器的金箔帶正電C．鋅板帶負電，驗電器的金箔帶正電D．若僅減弱照射光的強度，則仍然有光電子飛出

參考答案：B5.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，圖中虛線表示原子核形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子運動的軌跡，在α粒子從a運動到b，再運動到c的過程中，下列說法中正確的是（

）

A．動能先增大，后減小B．電勢能先減小，后增大C．電場力先做負功，后做正功，總功為零D．加速度先變小，后變大參考答案：C試題分析：由α粒子運動的軌跡可知，它一定受到原子核對它的斥力的作用，故α粒子由a運動到b時電場力做負功，電勢能增加，動能減小，再由b到c時，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，故選項AB錯誤；C正確；因為a、c兩點在同一條等勢面上，故電場力做的總功為0；而離原子核越近的地方，電場強度越大，則粒子的加速度越大，所以加速度是先變大后變小，選項D錯誤?？键c：帶電粒子在電場中的運動。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）某學生在做“研究平拋運動的實驗”中，忘記小球做平拋運動的起點位置，他只得到如圖所示的一段軌跡，建立如圖所示坐標系，則該物體做平拋運動的初速度為

。()

參考答案：解析：從點開始，物體沿豎直方向依在連續相等的時間內的位移分別為，，則由公差公式計算出,再根據水平方向的位移，解得。7.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發現后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經3s時的速度大小為

m/s；經10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m8.如圖，從運動員騰空跳起向上運動后再向下落入水中，若不計空氣阻力，則運動員的重力勢能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運動員的機械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變9.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強為E=_________V/m。

參考答案：9V

10.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=11.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；12.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。13.(5分)三個阻值相同，額定電壓也相同的電阻，將其中兩個并聯再與第三個串聯，共同能承受的最大總電壓為U1，最大總功率為P1；若將兩個串聯后再與第三個并聯，則共同能承受的最大總電壓為U2，最大總功率為P2；則U1︰U2＝，P1︰P2＝

。參考答案：

答案：3︰2、1︰1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規律如圖乙所示，設阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數據，解得：f=6N．（2）2s～4s內，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（單選）近年來，智能手機的普及使“低頭族”應運而生．近日研究發現，玩手機時，就有可能讓頸椎承受多達60磅（約270N）的重量，相當干給頸椎掛倆大西瓜，比一個7歲小孩還重．不當的姿勢與一系列健康問題存在關聯，如背痛、體重增加、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病等．當人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量；但當低頭時，頸椎受到的壓力會隨之變化．現將人體頭頸部簡化為如圖的模型：重心在P點的頭部，在可繞O轉動的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止．當低頭時，頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為60°，此時，頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的（）A．4.2B．3.7C．2.8D．2.0參考答案：解：由題意可明確人的頭受力情況，如圖所示：則由幾何關系可知：人的頸椎對頭的支持力F：所以F=；故選：B．17.城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，常用三角形的栓接結構懸掛，如圖所示的是這種三角形結構的一種簡化模型。圖中硬桿OA可繞A點且垂直于紙面