2022年山西省晉中市軋?jiān)礈u中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）質(zhì)量為m的木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過(guò)程中，如果由于摩擦力的作用，使得木塊的速率不變，那么

（

）A．下滑過(guò)程中木塊加速度為零

B．下滑過(guò)程中木塊所受合力大小不變C．下滑過(guò)程中木塊受合力為零

D．下滑過(guò)程中木塊所受的合力越來(lái)越大參考答案：B2.探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所師，實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下：（1）設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W、……；（2）分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車(chē)的速度、、、……；（3）作出草圖；（4）分析圖像。如果圖像是一條直線，表明∝；如果不是直線，可考慮是否存在∝、∝、∝等關(guān)系。以下關(guān)于該試驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是___________。A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別是2W、3W、……。B．小車(chē)運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜。C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車(chē)獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算。參考答案：D3.如圖7是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。下列表述正確的是A、只有帶正電的粒子能通過(guò)速度選擇器沿直線進(jìn)入狹縫PB、速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C、粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大

D、能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于

參考答案：C4.如圖，半圓柱體Q放在水平地面上，表面光滑的圓柱體P放在Q和墻壁之間，Q的軸線與墻壁之間的距離為L(zhǎng)，已知Q與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，P、Q橫截面半徑均為R，P的質(zhì)量是Q的2倍，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A.L越大，P、Q間的作用力越大B.L越大，P對(duì)墻壁的壓力越小C.L越大，Q受到地面的摩擦力越小D.L的取值不能超過(guò)參考答案：AD試題分析：隔離對(duì)P分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出P、Q間的作用力大小以及墻壁對(duì)P的彈力，結(jié)合L的變化分析判斷．對(duì)整體分析，根據(jù)平衡得出摩擦力的大小，從而分析摩擦力的變化，抓住摩擦力小于等于最大靜摩擦力，結(jié)合平衡得出L的取值范圍．對(duì)P受力分析，受力如圖，根據(jù)平衡知，Q對(duì)P的作用力，根據(jù)幾何關(guān)系知，，L越大，越大，越小，則F越大，A正確；根據(jù)平衡知，墻壁對(duì)P的彈力，根據(jù)幾何關(guān)系知，L越大，越大，越小，越大，墻壁對(duì)P的彈力越大，根據(jù)牛頓第三定律知，P對(duì)墻壁的壓力越大，B錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，整體在水平方向受到墻壁的彈力和地面的摩擦力，可知Q受到地面的摩擦力等于墻壁對(duì)P的彈力，L越大，彈力越大，則摩擦力越大，C錯(cuò)誤；對(duì)整體分析知，地面對(duì)Q的摩擦力，要使P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，有，根據(jù)幾何關(guān)系有，聯(lián)立解得，D正確．5.（單選）在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，、為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是（

）A．電壓表示數(shù)變小

B．電流表示數(shù)變小C．電容器C所帶電荷量增多

D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.利用圖（a）實(shí)驗(yàn)可粗略測(cè)量人吹氣時(shí)對(duì)小球的作用力F．兩端開(kāi)口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)放有小球，實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣，小球從另一端B飛出，測(cè)得玻璃管口距地面高度h，小球質(zhì)量m，開(kāi)始時(shí)球靜止的位置到管口B的距離x，落地點(diǎn)C到管口B的水平距離l．然后多次改變x，測(cè)出對(duì)應(yīng)的l，畫(huà)出l2﹣x關(guān)系圖線如圖（b）所示，由圖象得出圖線的斜率為k．重力加速度為g．（1）不計(jì)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，根據(jù)以上測(cè)得的物理量可得，小球從B端飛出的速度v0=．（2）若實(shí)驗(yàn)者吹氣時(shí)對(duì)小球的水平作用力恒定，不計(jì)小球與管壁的摩擦，吹氣時(shí)對(duì)小球作用力F=．參考答案：解：（1）棉球從B端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根據(jù)動(dòng)能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案為：7.“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：，8.如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說(shuō)明，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右下圖所示的實(shí)驗(yàn):將兩個(gè)斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說(shuō)明

.參考答案：9.水面下一單色光源發(fā)出的一條光線射到水面的入射角為30，從水面上射出時(shí)的折射角是45，則水的折射率為_(kāi)___，光在水面上發(fā)生全反射的臨界角為_(kāi)___。參考答案：10.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示．己知線圈由a端開(kāi)始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)．將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．（1）在圖中L上畫(huà)上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向；（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針將指向．（3）當(dāng)條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí)，指針將指向

．（選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”）

參考答案：

(1)如右圖所示。(2)左側(cè)(3)中央11.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T(mén)時(shí)，活塞與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為_(kāi)_________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無(wú)相互作用力，這時(shí)封閉氣體的溫度為_(kāi)_____________．

參考答案：12.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱(chēng)為：快速測(cè)量自行車(chē)的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車(chē)的騎行速度。經(jīng)過(guò)騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車(chē)的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有

；自行車(chē)騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤(pán)的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車(chē)后輪的半徑R(牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車(chē)的騎行速度，還要知道自行車(chē)后輪的半徑R，牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。13.（4分）已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問(wèn)：

①重物是上升還是下降？說(shuō)明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問(wèn)無(wú)摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.（8分）請(qǐng)問(wèn)高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見(jiàn)的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過(guò)程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來(lái)提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，由長(zhǎng)為l的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過(guò)A的豎直線，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過(guò)E作水平線EF，在EF上釘鐵釘D，若線能承受的最大拉力是9mg，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失．求釘子位置在水平線上的取值范圍．參考答案：解析：這是一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能兩部分知識(shí)綜合應(yīng)用的典型問(wèn)題．題中涉及兩個(gè)臨界條件：一是線承受的最大拉力不大于9mg；另一個(gè)是在圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度必須不小于（r是做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑）．設(shè)在D點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，設(shè)DE=x1，則：AD=懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r1=l－AD=l－……①（1分）當(dāng)小球落到D點(diǎn)正下方時(shí)，繩受到的最大拉力為F，此時(shí)小球的速度v，由牛頓第二定律有：F－mg=…………②

（1分）結(jié)合F≤9mg可得：≤8mg……③

（1分）由機(jī)械能守恒定律得：mg(+r1)=mv12（2分）即：v2=2g(+r1)………………④

（1分）由①②③式聯(lián)立解得：x1≤l…⑤

（1分）隨著x的減小，即釘子左移，繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越來(lái)越大．轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的臨界速度也越來(lái)越大，但根據(jù)機(jī)械能守恒定律，半徑r越大，轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度越小，當(dāng)這個(gè)瞬時(shí)速度小于臨界速度時(shí)，小球就不能到達(dá)圓的最高點(diǎn)了．設(shè)釘子在G點(diǎn)小球剛能繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓的最高點(diǎn)，設(shè)EG=x2，如圖，則：AG=r2=l－AG=l－…………⑥

（1分）在最高點(diǎn)：mg≤……………⑦

（1分）由機(jī)械能守恒定律得：mg(r2)=mv22…………⑧

（1分）由④⑤⑥聯(lián)立得：x2≥l…………⑨

（1分）在水平線上EF上釘子的位置范圍是：l≤x≤l

（1分）17.2在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場(chǎng)中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度豎直向上拋出，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（sin53°=0.8，）（1）此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U；（3）小球的最小動(dòng)能參考答案：（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場(chǎng)力大小Fe=mgtan37°＝mg

（4分）（2）上拋小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為v：vy=v0－gt

（1分）沿平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a：ax==g

（1分）小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=,此過(guò)程小球沿電場(chǎng)方向位移：sx=axt2=（2分）電場(chǎng)力做功W=Fxsx＝（2分）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U=（2分）（3）水平速度vx=axt，豎直速度vy=v0－gt，小球的速度v=（1分）由以上各式得出v2=g2t2－2v0gt+v02（1分）解得當(dāng)t=時(shí)，v有最小值

vmin=v0，小球動(dòng)能的最小值為Emin=mv2min＝18.如圖所示，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平