河南省鄭州市第一〇二中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，下面測(cè)量工具中屬于必需的是

A.天平

B.彈簧秤

C.刻度尺

D.秒表參考答案：C2.在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框的動(dòng)能變化量為△Ek，重力對(duì)線框做功大小為W1，安培力對(duì)線框做功大小為W2，下列說(shuō)法中正確的有

A．在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，機(jī)械能守恒

C．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程，有（W1－△Ek）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D．從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量大小為△Ek=W1－W2參考答案：CD當(dāng)線框的ab邊進(jìn)入GH后勻速運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入JP為止，ab進(jìn)入JP后回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流增大，因此所受安培力增大，安培力阻礙線框下滑，因此ab進(jìn)入JP后開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均減小，安培力又減小，當(dāng)安培力減小到與重力沿斜面向下的分力mgsinθ相等時(shí)，以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)，因此v2<v1，A錯(cuò)；由于有安培力做功，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)；線框克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由動(dòng)能定理得W1－W2=△Ek，W2=W1－△Ek，故CD正確。3.（選修3-3）（4分）分別以p、V、T表示氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度．一定質(zhì)量的理想氣體，其初始狀態(tài)表示為(p0、V0、T0)．若分別經(jīng)歷如下兩種變化過(guò)程：①?gòu)?p0、V0、T0)變?yōu)?p1、V1、T1)的過(guò)程中，溫度保持不變，體積變大；②再由(p1、V1、T1)變?yōu)?p3、V3、T3)，此過(guò)程中壓強(qiáng)保持不變，體積變小為初始體積在上述兩種變化過(guò)程中，則下列說(shuō)法不正確的有（

）A、第一過(guò)程對(duì)外做功、吸熱

B、第二過(guò)程對(duì)內(nèi)做功、放熱

C、全程氣體對(duì)外做功

D、全程不對(duì)內(nèi)做功，也不對(duì)外做功參考答案：答案：D

解析：作P-V圖，從圖象可以明顯看到，過(guò)程1對(duì)外做功多于過(guò)程2對(duì)內(nèi)做的功，所以全程對(duì)外做功，所以D錯(cuò)誤。4.運(yùn)動(dòng)員拋出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，不計(jì)空氣阻力，則下列表述正確的是（）A．鉛球在B點(diǎn)的速度為零B．鉛球從B點(diǎn)到D點(diǎn)加速度與速度始終垂直C．鉛球在B點(diǎn)和D點(diǎn)的機(jī)械能相等D．鉛球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；拋體運(yùn)動(dòng)．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：不計(jì)空氣阻力，拋體在空中只受重力作用，機(jī)械能守恒；拋體運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的勻變速運(yùn)動(dòng)．解答：解：A、B點(diǎn)是鉛球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，鉛球在B點(diǎn)速度沿水平方向，不為零，故A錯(cuò)誤；B、鉛球做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向沿曲線的切線方向，而鉛球加速度方向始終豎直向下，鉛球從B點(diǎn)到D點(diǎn)加速度方向與速度方向不垂直，故B錯(cuò)誤；C、鉛球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，因此鉛球在B點(diǎn)和D點(diǎn)的機(jī)械能相等，故C正確；D、鉛球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選：CD．點(diǎn)評(píng)：拋體運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，拋體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒．5.從同一高度將兩個(gè)質(zhì)量相同、速度大小相等的物體同時(shí)拋出，一個(gè)水平拋出，一個(gè)豎直上拋。從拋出到落地的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是

（

）

A．重力對(duì)豎直上拋物體做的功較多

B．重力對(duì)兩物體做功的平均功率相同

C．兩物體落地前任意時(shí)刻的機(jī)械能相同

D．豎直上拋的物體落地前的機(jī)械能較水平拋出的物體大參考答案：

答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一輛汽車從靜止開(kāi)始勻加速開(kāi)出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過(guò)分析、計(jì)算可以得出，汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為

s，汽車全程通過(guò)的位移為

m。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；967.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓；當(dāng)滑片向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R2全部接入及只有R1接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．解答：解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點(diǎn)評(píng)：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．8.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時(shí)，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。9.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長(zhǎng)R1＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤，通過(guò)鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為_(kāi)_____________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為_(kāi)_____________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

10.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，以后將帶動(dòng)A物體一起做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，從A物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為

.參考答案：W11.如圖，由a、b、c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4L的不可伸長(zhǎng)的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時(shí)輕線的拉力為0．現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡方程可得內(nèi)部氣體壓強(qiáng)和輕繩的張力．加熱后由于沒(méi)有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過(guò)程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，此時(shí)B被擋住，活塞不能繼續(xù)移動(dòng)；根據(jù)蓋?呂薩克定律可得此時(shí)被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結(jié)果．解答：解：設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p1，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件可得：對(duì)活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對(duì)活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時(shí)氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對(duì)氣體加熱時(shí)，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過(guò)程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，這時(shí)氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當(dāng)T≤T2=T0，時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p2=p0當(dāng)T＞T2時(shí)，活塞已無(wú)法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當(dāng)T＞T2=T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p=；故答案為：0；p0或．點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)在于對(duì)被封閉氣體狀態(tài)變化的討論，依據(jù)給定的情形，氣體會(huì)做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來(lái)這兩點(diǎn)是本題的關(guān)鍵．12.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽(yáng)的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：13.（4分）細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時(shí)刻開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，激發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波。在細(xì)繩上選取15個(gè)點(diǎn)，圖1為t=0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時(shí)刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫(huà)出t=3T/4時(shí)刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號(hào)點(diǎn)，7號(hào)點(diǎn)在最高點(diǎn)t=3T/4時(shí)刻的波形圖如下三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡(jiǎn)要說(shuō)明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，即900J.15.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫(huà)出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長(zhǎng)度L=0.4m，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上?？蚣苜|(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)。電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。垂直于ab施加F=1N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM’、NN’保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.（1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的加速度大?。唬?）求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度大??；（3）從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過(guò)程通過(guò)ab棒的電荷量。參考答案：（1）a=4m/s2

(2)6m/s

（3）1.1C17.（24分）如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈旋轉(zhuǎn)在粗糙水平面上，質(zhì)量為m1的物塊用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩掛起并通過(guò)滑輪與在光滑斜面上放置的質(zhì)量為m2的滑塊相連，斜面的傾角為θ。釋放后，m2拖著m1沿著斜面下滑，在m1、m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，斜劈始終靜止不動(dòng)。求：（1）m1、m2的加速度α及繩中的張力T是多大？（2）如果m1是從地面附近自靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)，則在m1上升h高時(shí)（仍未達(dá)滑輪和，且斜面足夠長(zhǎng)）整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)能變化量多大？此時(shí)m2的速度多大？（3）在什么條件下，斜劈與地面無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？若m1=1.0kg，m2=3.0kg，θ=37°，斜劈所受摩擦力的大小和方向如何？（g=10m/s2,sin37°=0.6）參考答案：解析：（1）

（2）－

（