2022年山西省太原市第一高级职业中学高三物理期末试卷含解析

2022年山西省太原市第一高级职业中学高三物理期末试卷含解析 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. （多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(   ) A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C．带电质点通过P点时的动能较Q点大 D．带电质点通过P点时的动能较Q点小 参考答案： 考点：等势面 专题：电场力与电势的性质专题 分析：由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大． 解答： A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误； B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确； C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；故D正确．故选BD． 点评：解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化． 2. 以下说法中正确的是    ． A．系统在吸收热量时内能一定增加 B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈 C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力 参考答案： 3. （单选题）如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态．下列说法中正确的是 A．半圆柱体对小物块的支持力变大             B．外力F先变小后变大 C．地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小       D．地面对半圆柱体的支持力变大 参考答案： C 4. (单选)如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是(　　) A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b方向 B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向 C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向 D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为d方向 参考答案： D 5. （单选）一辆汽车运动的v-t图象如图，则汽车在0～2s内和2s～3s内相比 A．位移大小相等 B．平均速度相等 C．速度变化相同 D．加速度相同 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。 参考答案：     0.3 P0。 当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2 R /(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r)= ，电源的总功率为P=EI3=0.3 P0。. 7. 如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点， （1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹； （2）玻璃管向右平移的加速度a=　    　m/s2； （3）t=2s时蜡块的速度v2=　   　m/s （保留到小数点后两位） 参考答案： 解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示： （2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值 △x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm） △x=at2 则加速度a==5×10﹣2 m/s2 （3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s 水平分速度vx=at=0.1m/s 根据平行四边形定则得，v==m/s=0.14m/s 故答案为：（1）如图所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14． 8. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、 乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的 小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的 轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及 一切摩擦。    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足       。 实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____    （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。 实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为        （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将   ____（填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 9. 一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。 ①打D点时，小车的瞬时速度大小为___      ____m/s（保留两位有效数字）。 ②小车运动的加速度大小为___      ____m/s2（保留两位有效数字）。 ③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为______________________。 参考答案： ① 0.72  ② 2.0   ③  10. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s。 ①写出x = 2.0 m处质点的振动方程式y=  ▲  ㎝； ②求出x = 0.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程s= ▲ ㎝。 参考答案： ①y =-5sin(2πt)②90 11. 某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为__________。 参考答案： 12. (9分)热力学第二定律常见的表述有两种。 第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化； 第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。 图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。 参考答案： 答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。   13.     （选修3—4模块）（4分）某单色光在真空中的光速为c，波长为，则它在折射率为n的介质中传播时的速度为         ，波长为           ． 参考答案： 答案：（2分）；（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组如图1所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数，使用的器材有：带定滑轮的长木板、电火花打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个质量均为20g的钩码以及细线等，实验操作过程如下： A.长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩，其余钩码都叠放在木块上 B.使木块靠近打点计时器，接通电源释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复步骤B D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a，实验数据如表所示。 n 4 5 6 7 8   如图2是某同学打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出，，，，测木块加速度大小 ______保留两位有效数字 根据表中数据，在图3中作出图象______。 由图线得到______，木块的质量______保留两位小数 参考答案：     (1).     (2).     (3).     (4). 【详解】①根据逐差公式可得，，则木块的加速度为： ； ②根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出图象，如图所示； ③对木块与钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：， ，由图象得：时，，均正确， ，解得： 【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度． 15. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中， 所用小灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，并提供有以下器材： A．电压表V（0~5V，内阻约5kΩ）       B．电流表A1（0~50mA，内阻约2Ω） C．电流表A2（0~500mA，内阻约1Ω）   D．滑动变阻器R1（0～10Ω） E．滑动变阻器R2（0～2kΩ）             F．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计） G．开关S及导线若干   （1）为了提高测量的准确度和调节方便： ①实验中应选用电流表　  　，滑动变阻器　 　。（填写器材代号）。 ②在图10甲虚线框内画出实验电路图。 （2）由正确实验