山西省朔州市懷仁縣第三中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省朔州市懷仁縣第三中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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）1970年4月24日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元。如圖所不，“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)Ⅳ的高度分別為439km和2384km，則A衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢(shì)能大于N點(diǎn)的勢(shì)能B.衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢(shì)能小于N點(diǎn)的勢(shì)能C.衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度小于N點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9km/s參考答案：B2.如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距．兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流，若（）A．金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流參考答案：D【考點(diǎn)】楞次定律．【分析】通過(guò)線圈面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電路閉合時(shí)，則產(chǎn)生感應(yīng)電流．結(jié)合楞次定律可判定感應(yīng)電流方向．【解答】解：AB、直導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)時(shí)對(duì)稱的，圓環(huán)在中間時(shí)，通過(guò)圓環(huán)的磁通量為零，金屬環(huán)上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，圓環(huán)的磁通量不變，不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AB錯(cuò)誤；C、金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直紙面向外并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故C錯(cuò)誤；D、金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直紙面向里并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故D正確；故選：D．3.（06年全國(guó)卷Ⅰ)下列說(shuō)法中正確的是：A．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大B．氣體的體積變小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大C．壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D．分子a從遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零處時(shí)，a的動(dòng)能一定最大參考答案：答案：D解析：從微觀上看，壓強(qiáng)取決于分子密度和分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。A選項(xiàng)中，分子密度的變化未知，而B(niǎo)選項(xiàng)中，分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的變化未知，故兩種情況下都無(wú)法判斷壓強(qiáng)的變化。在C選項(xiàng)中，壓縮氣體，外界對(duì)氣體做功，但不知?dú)怏w的吸熱與放熱情況，由熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能不一定增加，在D選項(xiàng)中，若兩分子作用力為零時(shí)，其距離為r0，當(dāng)其距離r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)其距離r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子a從遠(yuǎn)處向固定的分子b運(yùn)動(dòng)時(shí)，先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其作用力為零時(shí)，即r＝r0時(shí)，其速度最大，動(dòng)能一定最大，D選項(xiàng)正確。4.（單選）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在平面直角坐標(biāo)系的整個(gè)第1象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q、不計(jì)重力的粒子，以某速度從O點(diǎn)沿著與，軸夾角為30。的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，粒子速度沿z軸正方向。下列判斷正確的是A粒子帶正電B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度不變c粒子由。到A經(jīng)歷的時(shí)間為D離開(kāi)第豫限時(shí)，粒子的速度方向與z軸正方向的夾角為30~參考答案：C5.Wb/m2為磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位，與它等價(jià)的是

A.N/（A·m）B.N·A/m

C.N·A/m2D.N/（A·m2）參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力．(1)往砝碼盤(pán)中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v－t圖象簡(jiǎn)要闡述理由．參考答案：7.太陽(yáng)能是綠色能源，太陽(yáng)能發(fā)電已被廣泛應(yīng)用，某型號(hào)太陽(yáng)能電池組的電動(dòng)勢(shì)為20V，內(nèi)阻為1Ω，給一個(gè)阻值為9Ω的電阻供電，則通過(guò)該電阻的電流為

____A，該電阻兩端的電壓為_(kāi)______V.參考答案：2

18

8.一個(gè)質(zhì)量可忽略不計(jì)的降落傘，下面吊一個(gè)輕的彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，降落傘在下降過(guò)程中受到的空氣阻力為30N，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為

N．(取g＝10m／s2)參考答案：

答案：30

9.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計(jì)，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端電壓的有效值為_(kāi)_______，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場(chǎng)平行）轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為_(kāi)_______參考答案：10.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v（v>v0），則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________。參考答案：（1）hv0；eU；hv-hv011.在真空中兩個(gè)帶等量異種的點(diǎn)電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_(kāi)________________N。在兩者連線的中點(diǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)________________N/C。參考答案：F，

F/C

12.用多用電表測(cè)電阻每次選擇倍率后，都必須手動(dòng)進(jìn)行電阻_________。下圖是測(cè)某一電阻時(shí)表盤(pán)指針位置，是用1×100的倍率則此電阻的阻值為_(kāi)_________.為了提高測(cè)量的精度，應(yīng)選擇___________的倍率更好.（從×1、×10、×1K中選?。﹨⒖即鸢福河枚嘤秒姳頊y(cè)電阻每次選擇倍率后，都必須手動(dòng)進(jìn)行歐姆調(diào)零。歐姆表表盤(pán)讀數(shù)為4.5Ω，由于選擇的是“×l00”倍率，故待測(cè)電阻的阻值是450Ω。為了提高測(cè)量的精度，應(yīng)使表針指在中間位置附件，故選擇“×l0”的倍率更好。13.如圖所示是自行車傳動(dòng)裝置的示意圖．假設(shè)踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進(jìn)的速度有多大，還需測(cè)量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請(qǐng)?jiān)趫D中用字母標(biāo)注出來(lái)，并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：___________．參考答案：．如圖所示，測(cè)量R、r、R′．自行車的速度為：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（a）所示，傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B，沿斜面寬度都為d，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直斜面向下，兩磁場(chǎng)區(qū)域間距為d。斜面上有一矩形導(dǎo)體框，其質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)體框ab、cd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，bc、ad邊長(zhǎng)為3d/2。剛開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體框cd邊與磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的上邊界重合；t=0時(shí)刻，靜止釋放導(dǎo)體框；t1時(shí)刻ab邊恰進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，框中電流為I1；隨即平行斜面垂直于cd邊對(duì)導(dǎo)體框施加力，使框中電流均勻增加，到t2時(shí)刻框中電流為I2。此時(shí)，ab邊未出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，框中電流如圖（b）所示。（1）在0-t2時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量為多少？（2）在0-t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框產(chǎn)生的熱量為多少？（3）證明金屬框在t1-t2時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，并求出加速度；（4）令t1-t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體框加速度為a,寫(xiě)出t1-t2時(shí)間內(nèi)施加在導(dǎo)體框上的力F與時(shí)刻t的函數(shù)式，并定性分析F大小的變化情況。參考答案：（1）0~t1階段：……（1分）

t1~t2階段：……（1分）0~t2時(shí)間內(nèi)：……（1分）（2）0~t1階段：∵∴……①……（1分）根據(jù)動(dòng)能定理得：……（1分）代入v1得：導(dǎo)體框產(chǎn)生的熱量等于克服安培力做功，即……（1分）（3）t1~t2階段：電流均勻增大，設(shè)I=I1+k（t-t1），t1≤t≤t2，由圖可得

∵

∴……（1分）因?yàn)関是t的一次函數(shù)，故做勻加速直線運(yùn)動(dòng)……（1分）

∴……（1分）證明勻加速直線的另一寫(xiě)法：∵

∴I∝v又∵由圖可知，I與t成一次函數(shù)∴v與t成一次函數(shù)……（1分）即線框在t1~t2階段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)……（1分）

（4）t1~t2階段：線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a……②……③設(shè)F沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ＋F－F安=ma……④……（1分）將①②③代入④可F得表達(dá)式：……（1分）F變化趨勢(shì)討論：情況1：時(shí)，F(xiàn)沿斜面向下，F(xiàn)隨時(shí)間t增大……（1分）情況2：時(shí)，F(xiàn)沿斜面向上，F(xiàn)隨時(shí)間t減小……（1分）情況3：時(shí)，F(xiàn)隨時(shí)間t先減小后增大……（1分）說(shuō)明：如果學(xué)生用t代替(t-t1)，扣1分。17.小汽車從靜止開(kāi)始以3m/s2的加速度啟動(dòng)，恰有一自行車以6m/s的速度從車邊勻速駛過(guò)。

①小汽車從運(yùn)動(dòng)到追上自行車之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩者相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？

②什么時(shí)候追上自行車，此時(shí)汽車的速度是多少？參考答案：18.如圖所示，相互平行的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、PQ位于同一水平面上，導(dǎo)軌間距離為d=1m，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直放置質(zhì)量均為m=0.5kg、電阻均為R=0.8Ω相互平行的導(dǎo)體棒a、b，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌及接觸處的電阻，認(rèn)為最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦力。如果從t-0開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒a施加平行于導(dǎo)軌的外力F，使a做加速度為a0=3.2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒a、b之間距離最夠大，a運(yùn)動(dòng)中始終未到b處。（1）求當(dāng)導(dǎo)體棒a速度多大時(shí)，導(dǎo)體棒b會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（2）在導(dǎo)體棒b開(kāi)始運(yùn)動(dòng)之前，請(qǐng)推導(dǎo)外力F與時(shí)間t之間的關(guān)系式（3）若在導(dǎo)體棒b剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)撤去外力F，此后導(dǎo)體棒b產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.12J,求撤去F后，導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)的最大距離參考答案：見(jiàn)解析（1）導(dǎo)體棒b剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路的電流為I

則

F安=μmg

………①

F安=BId

……………