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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀元。如圖所不，“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點M和遠地點Ⅳ的高度分別為439km和2384km，則A衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B.衛(wèi)星在M點的勢能小于N點的勢能C.衛(wèi)星在M點的加速度小于N點的加速度D.衛(wèi)星在N點的速度大于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)向上運動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流參考答案：D【考點】楞次定律．【分析】通過線圈面積的磁通量發(fā)生變化時，則會出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，當電路閉合時，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)線之間的磁場時對稱的，圓環(huán)在中間時，通過圓環(huán)的磁通量為零，金屬環(huán)上下運動的時候，圓環(huán)的磁通量不變，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AB錯誤；C、金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針，故C錯誤；D、金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針，故D正確；故選：D．3.（06年全國卷Ⅰ)下列說法中正確的是：A．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大B．氣體的體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(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從遠處趨近固定不動的分子b，當a到達受b的作用力為零處時，a的動能一定最大參考答案：答案：D解析：從微觀上看，壓強取決于分子密度和分子運動的劇烈程度。A選項中，分子密度的變化未知，而B選項中，分子運動劇烈程度的變化未知，故兩種情況下都無法判斷壓強的變化。在C選項中，壓縮氣體，外界對氣體做功，但不知氣體的吸熱與放熱情況，由熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能不一定增加，在D選項中，若兩分子作用力為零時，其距離為r0，當其距離r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，當其距離r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當分子a從遠處向固定的分子b運動時，先做加速運動，后做減速運動，當其作用力為零時，即r＝r0時，其速度最大，動能一定最大，D選項正確。4.（單選）如圖所示，勻強磁場分布在平面直角坐標系的整個第1象限內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量絕對值為q、不計重力的粒子，以某速度從O點沿著與，軸夾角為30。的方向進入磁場，運動到A點時，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運動過程中，粒子的速度不變c粒子由。到A經(jīng)歷的時間為D離開第豫限時，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)強度的單位，與它等價的是

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16分6.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(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”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：7.太陽能是綠色能源，太陽能發(fā)電已被廣泛應(yīng)用，某型號太陽能電池組的電動勢為20V，內(nèi)阻為1Ω，給一個阻值為9Ω的電阻供電，則通過該電阻的電流為

____A，該電阻兩端的電壓為_______V.參考答案：2

18

8.一個質(zhì)量可忽略不計的降落傘，下面吊一個輕的彈簧測力計，測力計下面掛一個質(zhì)量為5kg的物體，降落傘在下降過程中受到的空氣阻力為30N，則測力計的讀數(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，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，電阻R兩端電壓的有效值為________，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場平行）轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量為________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，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v（v>v0），則光電子的最大初動能為_________。參考答案：（1）hv0；eU；hv-hv011.在真空中兩個帶等量異種的點電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_________________N。在兩者連線的中點處，電場強度大小為_________________N/C。參考答案：F，

F/C

12.用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動進行電阻_________。下圖是測某一電阻時表盤指針位置，是用1×100的倍率則此電阻的阻值為__________.為了提高測量的精度，應(yīng)選擇___________的倍率更好.（從×1、×10、×1K中選取）參考答案：用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動進行歐姆調(diào)零。歐姆表表盤讀數(shù)為4.5Ω，由于選擇的是“×l00”倍率，故待測電阻的阻值是450Ω。為了提高測量的精度，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的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；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”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(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，探測器上還裝著兩個相同的減速器(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，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．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：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(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？請計算說明．

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

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，傾角為θ的光滑斜面上有兩個磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小都為B，沿斜面寬度都為d，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強度方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度方向垂直斜面向下，兩磁場區(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邊長為L，bc、ad邊長為3d/2。剛開始時，導(dǎo)體框cd邊與磁場區(qū)域Ⅰ的上邊界重合；t=0時刻，靜止釋放導(dǎo)體框；t1時刻ab邊恰進入磁場區(qū)域Ⅱ，框中電流為I1；隨即平行斜面垂直于cd邊對導(dǎo)體框施加力，使框中電流均勻增加，到t2時刻框中電流為I2。此時，ab邊未出磁場區(qū)域Ⅱ，框中電流如圖（b）所示。（1）在0-t2時間內(nèi)，通過導(dǎo)體框截面的電量為多少？（2）在0-t1時間內(nèi)，導(dǎo)體框產(chǎn)生的熱量為多少？（3）證明金屬框在t1-t2時間內(nèi)做勻加速運動，并求出加速度；（4）令t1-t2時間內(nèi)導(dǎo)體框加速度為a,寫出t1-t2時間內(nèi)施加在導(dǎo)體框上的力F與時刻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時間內(nèi)：……（1分）（2）0~t1階段：∵∴……①……（1分）根據(jù)動能定理得：……（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）因為v是t的一次函數(shù)，故做勻加速直線運動……（1分）

∴……（1分）證明勻加速直線的另一寫法：∵

∴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動……（1分）

（4）t1~t2階段：線框做勻加速直線運動，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得表達式：……（1分）F變化趨勢討論：情況1：時，F(xiàn)沿斜面向下，F(xiàn)隨時間t增大……（1分）情況2：時，F(xiàn)沿斜面向上，F(xiàn)隨時間t減小……（1分）情況3：時，F(xiàn)隨時間t先減小后增大……（1分）說明：如果學(xué)生用t代替(t-t1)，扣1分。17.小汽車從靜止開始以3m/s2的加速度啟動，恰有一自行車以6m/s的速度從車邊勻速駛過。

①小汽車從運動到追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩者相距最遠？此時距離是多少？

②什么時候追上自行車，此時汽車的速度是多少？參考答案：18.如圖所示，相互平行的長直金屬導(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磁場中，磁感應(yīng)強度大小為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)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，不計導(dǎo)軌及接觸處的電阻，認為最大靜摩擦等于滑動摩擦力。如果從t-0開始對導(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的勻加速運動，導(dǎo)體棒a、b之間距離最夠大，a運動中始終未到b處。（1）求當導(dǎo)體棒a速度多大時，導(dǎo)體棒b會開始運動（2）在導(dǎo)體棒b開始運動之前，請推導(dǎo)外力F與時間t之間的關(guān)系式（3）若在導(dǎo)體棒b剛要開始運動時撤去外力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運動的最大距離參考答案：見解析（1）導(dǎo)體棒b剛開始運動時，電路的電流為I

則

F安=μmg

………①

F安=BId

……………