2021-2022學年陜西省西安市第四十四中學高三物理期末試題含解析

1、2021-2022學年陜西省西安市第四十四中學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. （單選）如圖所示，水平面上的小車向左運動，系在車后緣的輕繩繞過定滑輪，拉著質量為m的物體上升若小車以v1的速度勻速直線運動，當車后的繩與水平方向的夾角為時，物體的速度為v2，則下列關系式正確的是（）Av2=v1Bv2=v1cosCv2=0Dv2=參考答案：考點：運動的合成和分解版權所有專題：運動的合成和分解專題分析：小車的運動可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個運動，其中沿繩方向的運動與物體上升的運動速度相等，從而即可求解解答：解：由于細線不可伸

2、長，故細線兩端的速度沿著細線方向的分速度是相等的，如圖所示：故v2=v1cos故選：B點評：考查運動的合成與分解的應用，掌握牛頓第二定律的內容，注意正確將小車的運動按效果進行分解是解決本題的關鍵2. 某質點在恒力 F作用下從A點沿圖1中曲線運動到 B點，到達B點后，撒去恒力F，則它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的 （ ）A. 直線d B.曲線bC. 曲線a D.以上三條曲線都不可能參考答案：A3. （多選題）如圖甲所示，阻值為r=4的矩形金屬線框與理想電流表、理想變線圈構成回路，標有“12V 36W”的字樣的燈泡L與理想變壓器的副線圈構成回路，燈泡L恰能正常發(fā)光，理想變壓器原、副線圈的匝數之比

3、為3：1，矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A理想變壓器原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為e=40sin100t（V）B理想電流表的示數為1ACt=0.01時，矩形金屬線框平面與磁場方向垂直D燈泡L與理想變壓器的副線圈構成的回路中的電流方向每秒改變50次參考答案：BC【考點】變壓器的構造和原理【分析】變壓器原副線圈的電壓之比與線圈的匝數成正比，電流與匝數成反比，根據電燈能正常發(fā)光，判斷出副線圈兩端的電壓和電流，即可判斷，通過乙圖判斷出電流的周期及在一個周期內電流方向的變化次數即可判斷【解答】解：A、燈泡正常發(fā)光，故副線圈兩端的電壓為U

4、2=12V，根據得，輸入端的最大電壓為，由乙圖可知，周期為0.02s，交流電的圓頻率：故原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為=36sin100t（V），故A錯誤；B、副線圈兩端的電流為，根據得，故電流表的電流為I1=1A，故B正確；C、t=0.01時，有乙圖可知，產生的感應電動勢最小，故線圈在中性面位置，故矩形金屬線框平面與磁場方向垂直，故C正確；D、由乙圖可知，周期為0.02s，在一個周期內電流方向改變2次，故1s內電流改變的次數為n=次，故D錯誤；故選：BC4. 如圖所示，固定在豎直平板且不可伸長的絕緣輕繩栓一質量為m、電量為q的小球（可視為點電荷），小球平衡時與固定在平板的點電荷Q的連線恰好水

5、平若小球的質量變?yōu)?m時，而其位置仍要保持不變，則小球的電量應該變?yōu)椋ˋ）q/2 （B）2q（C）q2 （D）參考答案：B5. 如圖所示，小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑，恰能到達最大高度為h的斜面頂部。圖中A是內軌半徑大于h的光滑軌道、B是內軌半徑小于h的光滑軌道、C是內軌直徑等于h光滑軌道、D是長為的輕棒，其下端固定一個可隨棒繞O點向上轉動的小球。小球在底端時的初速度都為v0，則小球在以上四種情況中能到達高度h的有參考答案： 答案：AD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。在氫原子核外電子由量子數為2的軌道躍遷到量子數為3的軌道

6、的過程中，將 （填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產生光電效應，則一群處于量子數為4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生光電效應。參考答案：吸收 （填“吸收”或“放出”）； 5 7. 請將下列兩個核反應方程補充完整。 He +NO + U +nXe +Sr + 參考答案： 8. 如圖所示，是一列沿x軸負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，則振動的周期為 s，x=1.0m處質點的振動方向沿 (填 “y軸正方向”或 “y軸負方向”)，x=2.0m處的質點在01.5s內通過的路程為 cm 參考答案：9. 一輛汽車在一條平直

7、公路上行駛，第1s內通過的位移是8m，第2s內通過的位移是20m，第3s內通過的位移是30m，第4s內通過的位移是10m，則汽車在最初2s內的平均速度是_m/s，中間2s內的平均速度是_m/s，全部時間內的平均速度是_m/s.參考答案：14 25 1710. 一個物體從斜面上高h處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處相對開始運動處的水平距離為S，如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設斜面與水平面對物體的動摩擦因數相同則動摩擦因數為參考答案： h/ 11. （4分）如圖所示，是一只電流電壓兩用表的電路。圖中表頭的內阻為100歐，滿偏電流為500微安，R1、R2的阻值分

8、別是0.1歐和100歐。則它當作電流表使用時，量程是 mA，當作電壓表使用時，量程是 V。（兩空均保留整數）參考答案： 答案：500mA 50V12. 為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數,小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗. 實驗中,當木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面. 將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復上述實驗,分別記錄幾組實驗數據.(1)請根據下表的實驗數據作出sh關系的圖象.(2)實驗測得A、B的質量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據sh圖象可計算出A塊與桌面間的動摩擦因數= _. (結果保留一位有效數字

9、)(3)實驗中,滑輪軸的摩擦會導致滋的測量結果_(選填“偏大”或“偏小”).參考答案：13. 1,3,5某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“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、墊塊。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(tài)。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 、 。(兩個)（2）實驗時為了保證滑塊（質量為M）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m應滿足的實驗條件是 ，實驗時首先要做的步驟是 。

10、（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）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數學表達式為 （用題中的字母表示） 。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，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）。則最終需驗證的

11、數學表達式為 （用題中的字母表示） 。參考答案：（1）_天平_ (2分) _刻度尺_ (2分) （2）_ mM _(2分) 平衡摩擦力_ (2分)（3） (3分) （4） (3分)三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現象最明顯；（2） （1）由圖知

12、，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小則c的頻率最小，波長最長衍射現象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。15. （10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為_，=_，以、分別表示、核的質量，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核

13、電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)(2)反應堆每年提供的核能 其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得： 解得:代入數據得：M=1.10103（kg） 四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體?；钊馁|量為m，活塞的橫截面積為S。初始時,氣體的溫度為T0活塞的下表面與容器底部相距h?，F通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時活塞上升了h，已知大氣壓強為P

14、o，重力加速度為h不計活塞與氣缸的摩擦。求此時氣體的溫度和加熱過程中氣體內能的增加量。（題中各物理量單位均為國際單位制單位）參考答案：封閉氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律得（2分）此時氣體的溫度為 （1分）氣體在等壓變化過程中，活塞受力如圖所示由平衡條件得 （1分）氣體對活塞做的功為 （2分）由熱力學第一定律得 （2分）氣體內能的增加量為 （1分）17. 如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質量為1kg的滑塊（大小不計），從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F的大小隨位移變化關系如圖乙所示，滑塊與AB間動摩擦因數為0.25，與BC間的動摩

15、擦因數未知，取g=l0m/s2求：（1）滑塊到達B處時的速度大小；（2）滑塊在水平軌道AB上運動前2m過程中所需的時間；（3）若滑塊到達B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內側上滑，并恰好能達到最高點C，則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是多少參考答案：解：（1）滑塊從A到B的過程中，由動能定理F1x1F2x3mgx=即 2021010.251104=得：vB=（m/s） （2）在前2m內：F1mg=ma1且 x1=解得：t1=（s） （3）當滑塊恰好能到達C點時，應有：滑塊從B到C的過程中，由動能定理：得：W=5（J） 即克服摩擦力做功為5J 答：（1）滑塊到達B處時的速度大小為m/s（2）滑

16、塊在水平軌道AB上運動前2m過程中所需的時間為s（3）滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功為5J【考點】動能定理的應用；勻變速直線運動的速度與時間的關系；牛頓第二定律【分析】（1）對滑塊從A到B的過程作為研究的過程，運用動能定理求出滑塊到達B處時的速度大?。?）根據牛頓第二定律求出滑塊在水平軌道AB上運動前2m過程中加速度，根據運動學公式求出運動的時間（3）滑塊沿半圓弧軌道內側上滑，并恰好能達到最高點C，知最高點彈力為零，根據牛頓第二定律求出臨界的速度，根據動能定理求出滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功18. （10分）如圖所示，一根粗細均勻的玻璃管長為80 cm，一端開口，一端封閉。管內有一段25 cm長的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當玻璃管水平放置時，空氣柱長為40 cm。問當玻璃管以玻璃管底O點為軸在豎直平面內沿逆時針方向緩慢轉過90后，玻璃管開口向下豎直放置時，管內空氣柱長為多