河北省張家口市康?？h張紀(jì)鎮(zhèn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.在粒子加速領(lǐng)域中A.有開創(chuàng)貢獻的物理學(xué)家謝家麟獲得2011年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎，該獎項被譽為是“中國的諾貝爾獎”。謝家麟在上世紀(jì)80年代參勾了北京正負(fù)電子環(huán)艱對撞機的研究。環(huán)型對撞機是研究高能粒子的重耍裝S，比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機的高其空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面乖直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度人小為B。正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動,然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是A.

所加的勻強磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外B.

若加速電壓.一定，離子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越小C.

磁感應(yīng)強度B—定時，比荷相同的離子加速后，質(zhì)量大的離子動能小D.

對于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U越大，離子在環(huán)狀空腔磁場中的運動時間越長參考答案：B2.關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是（）A．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低B．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高參考答案：ABE【考點】熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第二定律．【分析】氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，溫度高體分子熱運動就劇烈，分子運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，做功也可以改變物體的內(nèi)能．【解答】解：A、溫度高體分子熱運動就劇烈，所以只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，故A正確；B、氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，故B正確；C、在完全失重的情況下，分子運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，故C錯誤；D、氣體從外界吸收熱量，但如果同時對外做功，則內(nèi)能不一定增加，故C錯誤；E、由理想氣體狀態(tài)方程可得，氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高，故E正確．故選：ABE．3.下列核反應(yīng)或核衰變方程中，符號“X”表示中子的是

(A)

(B)

(C)

(D)參考答案：

答案：AC4.（單選）一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧機械橫波，波速為2m/s。某時刻波形如圖所示，下列說法中正確的是A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為2sC．此時x=4m處質(zhì)點沿y軸正方向運動D．此時x=4m處質(zhì)點的速度為0參考答案：B由圖像可知這列波的振幅為2cm，故A錯誤；，故B正確；x軸負(fù)方向傳播，波沿此時x=4m處質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，故C錯誤。此時x=4m處質(zhì)點位于平衡位置，速度達到最大值，不為零，故D錯誤；5.如圖所示，一個輕質(zhì)光滑的滑輪（半徑很?。┛缭谳p繩ABC上，滑輪下掛一個重為G的物體。今在滑輪上加一個水平拉力，使其移到繩BC部分處于豎直、AB部分與天花板的夾角為60o的靜止?fàn)顟B(tài)，則此時水平拉力的大小為（

）A.

B.

C.

D.參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一列沿x軸正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．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm7.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運用

科學(xué)研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法8.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、9.為了探究木塊A和B之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，圖甲為實驗裝置示意圖，該同學(xué)在實驗中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G＝6.00N

B．用彈簧秤測出木板B的重力為G′＝9.25NC．按圖甲所示安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板

D．松開按住木塊和木板的手讓其運動，并即刻讀出彈簧秤的示數(shù)(1)該同學(xué)的上述操作中有一個步驟是多余的，有一個步驟存在錯誤，多余的步驟是__▲__，存在錯誤的步驟是__▲__。(填步驟序號)(2)在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為__▲__N，根據(jù)該同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，可得到A和B之間的動摩擦因數(shù)為__▲__。參考答案：1）B

D

(2)2.10

0.3510.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：11.如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，在中心亮斑外還存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相間的條紋。這是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象。參考答案：不等距、衍射12.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左13.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實驗m2應(yīng)遠大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a－圖像（2）實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=

cm；（2）實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有

；A．小物塊質(zhì)量m

B．遮光條通過光電門的時間tC．光電門到C點的距離s

D．小物塊釋放點的高度h（3）為了減小實驗誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)（2）測量的物理量，建立圖丙所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是

．參考答案：（1）1.060；（2）BC；（3）B．【考點】探究影響摩擦力的大小的因素．【分析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；（2）根據(jù)題目的敘述，確定實驗的原理，然后確定待測量與摩擦力的公式；（3）根據(jù)實驗的原理確定處理實驗數(shù)據(jù)的方法．【解答】解：（1）主尺的刻度：1cm，游標(biāo)尺上的第12個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×12=0.60mm，總讀數(shù)：10mm+0.60mm=10.60mm=1.060cm；（2）實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：v=；B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：﹣μmgs=0﹣mv2；聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達式：μ=；還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s，與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤．（3）由動摩擦因數(shù)的表達式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以s與的圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量s，即B正確，ACD錯誤．故答案為：（1）1.060；（2）BC；（3）B．15.采用伏安法測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時，由于電表因素帶來了實驗的系統(tǒng)誤差。某研究性學(xué)習(xí)小組對此進行探究實驗，設(shè)計出如圖所示的測量電源電動勢E和內(nèi)電阻r的電路，E′是輔助電源，A、B兩點間有一靈敏電流計G。（1）請你補充實驗步驟：

①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計G的示數(shù)為零，這時，A、B兩點的電勢φA、φB的關(guān)系是φA

φB（選填“＞”、“＜”或“﹦”），讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1，其中I1___（選填“＞”、“＜”或“﹦”）通過電源E的電流。

②改變滑動變阻器R、R′的阻值，重新使得

，讀出

。（2）由上述步驟中測出的物理量，可以得出電動勢E表達式為_____、內(nèi)電阻r的表達式

。（3）該實驗中E測____E真（選填“＞”、“＜”或“﹦”），r測___r真（選填“＞”、“＜”或“﹦”）。參考答案：）(1)①﹦

﹦②靈敏電流計示數(shù)為零

I2和U2（2）

（3）﹦

﹦四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在托里拆利實驗中，由于操作不慎，漏進了一些空氣．當(dāng)大氣壓強為75cmHg時，管內(nèi)外汞面高度差為60cm，管內(nèi)被封閉的空氣柱長度是30cm，如圖所示．問：（1）此時管內(nèi)空氣的壓強是多少？（2）若將此裝置移到高山上，溫度不變，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)外汞面高度差變?yōu)?4cm，山上的大氣壓強為多少（設(shè)管頂?shù)讲蹆?nèi)汞面的高度不變）？參考答案：考點：封閉氣體壓強．分析：（1）管內(nèi)空氣的壓強等于管外大氣壓與管內(nèi)60cm水銀產(chǎn)生的壓強之差．（2）溫度不變，管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求解管內(nèi)空氣壓強．根據(jù)管內(nèi)外壓強關(guān)系求解山上的大氣壓強．解答：解：（1）此時管內(nèi)空氣的壓強為P1=（75﹣60）cmHg=15cmHg．（2）V1=30S，V2=（30+60﹣54）S=36S

P1=15cmHg，P2=（P0﹣54）cmHg

等溫變化，由玻意爾定律P1V1=P2V2代入15×30=15×P2得P2=12.5cmHg

可得P0=66.5cmHg

答：（1）此時管內(nèi)空氣的壓強為15cmHg．（2）山上的大氣壓強為66.5cmHg．點評：會確定初末狀態(tài)的參量，分析管內(nèi)外壓強之差是解題的關(guān)鍵．再運用玻意耳定律進行求解．17.（12分）石景山游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB，EF與半徑為R=0.1m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB，EF分別與圓O相切于B、E點，C為軌道的最低點，∠BOC=37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框。（整個裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球在光滑斜槽軌道AB上運動過程中加速度的大小

（2）要使小球從A點到F點的全過程不脫離軌道，A點距離最低點的豎直高度h至少多高？參考答案：解析：（1）小球沿光滑斜槽AB下滑過程，

由牛頓第二定律有：mgsin37°=ma

（3分）

代入數(shù)據(jù)解得：a=6m/s2

（2分）（2）小球由A點到D點由機械能守恒定律有：

（3分）小球要在豎直圓軌道運動過程中不脫離軌道最高點D，由圓運動規(guī)律有：

（2分）由上式整理后代入數(shù)據(jù)解得：h=0.25m

（2分）18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小B=4.0×10T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左邊界與x軸交于P點；在x＞0的某區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=3.2×104N/C、方向沿y軸正方向的有