山西省运城市向阳学校2022年高三物理下学期期末试题含解析

山西省运城市向阳学校2022年高三物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流．已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是(

)A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先增大后减小D．小球对桌面的压力一直在增大参考答案：BC由题意可知桌面内的磁场方向，进而可知小球所受洛伦兹力的方向垂直桌面向上，对小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛伦兹力3个力作用，小球沿桌面方向不受力，故从a点到b点，小球一直做匀速直线运动，A错误B正确；由于从a至b合磁感应强度先减小后增大，则小球所受洛伦兹力先减小后增大，桌面对小球的支持力先增大后减小，由作用力与反作用力的关系知小球对桌面的压力先增大后减小，C正确D错误。2.（单选）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其匀速圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）A． B．

C． D．参考答案：C3.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量参考答案：BD解析：当杆达到最大速度vm时，得，A错；由公式，B对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有：，其中，，恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和，C错；恒力F做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D对。4.一静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。现将带正电的试探电荷沿x轴从移到，在此过程中，下列判断正确的是（

）A.电场的方向始终沿x轴正方向B.电场力的大小先逐渐增大后逐渐减小C.电势能先逐渐减小后逐渐增大D.电场力先做负功后做正功参考答案：D5.如图所示，足够长的硬质直杆上套有质量为m的环A，环下方用轻绳挂着一个重力为G的小物体B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，物体B相对于A静止，下列说法正确的是()A．若环沿杆无摩擦下滑，B的加速度为gsinθB．若环沿杆无摩擦下滑，绳的拉力为GsinθC．若环沿杆下滑时有摩擦，轻绳可能竖直D．无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：

图为电磁打点计时器，工作电压为交流

；

图为电火花打点计时器，工作电压为交流

V．参考答案：丙，4～6V，乙，220．解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．故答案为：丙，4～6V，乙，220．7.(1)我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是

（2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：a：用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是

。b：使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于

。（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A、利用公式计算；B、根据利用逐差法计算。两种方案中，你认为选择方案_________比较合理。（4）下表是该同学在“保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，且已将数据在下面的坐标系中描点，做出a-F图像；由图线求出小车的质量等于

kg（保留二位有效数字）参考答案：（1）控制变量法;（或先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系）；（2）a.平衡摩擦力；b.砂桶的重力；（3）B

；（4）0.49Kg—0.50Kg

；8.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）9.一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。(1)

根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2-t图像

B.作x-t2图像

C.作图像(2)

请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)

根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）参考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.6010.(4分)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA=，该球体对蓝光的折射率为，则它从球面射出时的出射角=

；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不变”)。参考答案：60°（2分）偏右（2分）11.如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为

。

参考答案：12.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s。参考答案：13.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度___▲__（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的__▲___（填“前”、“后”）壁。参考答案：车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁．地面上人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．距离d1d2d3测量值/cm1.205.4012.00（1）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=（以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示）代入得v2=0.21m/s；（结果保留两位有效数字）（2）加速度a=0.60m/s2（结果保留两位有效数字）．参考答案：解：根据刻度尺读出对应的数据：距离 d1 d2 d3测量值/cm 1.20 5.40 12.00（1）因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s利用匀变速直线运动的推论得：v2==代入得v2=0.21m/s．②根据运动学公式得：△x=at2，a==代入得加速度a=0.60m/s2．故答案为：（1），0.21m/s．（2）0.60m/s2．15.某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线。A．直流电源（3V，内阻不计）；B．电流表（0~3A，内阻约0.03Ω）；C．电流表（0~0.6A，内阻约0.13Ω）；D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）； E．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）；F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）；G．滑动变阻器（0~1000Ω，额定电流0.5A）H．开关、导线等；①为减小测量误差，电压表应选用

，滑动变阻器应选用

。（选填代号）②该同学选择安培表外接，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些。请在图7虚线框中画出正确的实验电路图。③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。其中某组电流表、电压表的示数如图8所示。请把图8中电流表、电压表示数填入表中的空格处。I/A00.100.130.160.180.190.200.190.23

0.250.270.280.290.30U/V00.100.200.400.600.801.001.201.40

1.802.002.202.402.50④处理实验数据时，绘制了如图9所示的I—U坐标图，请将表中空缺的数据对应的坐标点补画在图9中，并在图9中绘制出小灯泡的I-U图线。⑤某同学连接电路的实物图如图10所示，请指出他电路接线中的错误：

_________________________________________。参考答案：①D（2分）F（2分）②如答图1所示（2分）③IA=0.24A（1分），UV=1.60V（1分）④如答图2所示（3分）（补点1分，图线2分）⑤测量电路两端都接在变阻器的滑动端，没有接电源（1分）、安培表用了内接（1分）、滑动变阻器接入点错误（误接到变阻器的腿上了）（1分）电压表应该选3V量程的，读数精确度高，滑动变阻器应该选最大量程小的，便于调节。

其他见答案。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABC两端开口，AB段竖直，BC段水平，AB=10cm，BC＝40cm，在水平段BC内有一长10cm的水银柱，其左端距B点100cm，环境温度为330K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变，若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出。参考答案：见解析17.如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=2.0m，R是连在导轨一端的电阻，质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场。从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA、BC段是直线，AB段是曲线。假设在从1.2s开始以后外力F的功率P=4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g取10m/s2。求：（1）导体棒ab最大速度vm的大小；（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。

(4)若在1.2s~2.4s的时间内已知电阻R上产生的焦耳热是Q1=2.95J，则在0~2.4s的时间内通过电阻R的电量为多少？参考答案：18.如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段．张华控制的四驱车（可视为质点），质量m=1.0kg，额定功率为P=7W．张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很