調(diào)兵山市第二高中2021—2022高三上學(xué)期期末考試物理試題物理時(shí)間：75分鐘滿分：100分日期2022年1月一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共28分）1.如圖所示，輕繩一端連接放置在水平地面上的物體Q，另一端繞過固定在天花板上的定滑輪與小球P連接，P、Q始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A.Q可能受到三個(gè)力的作用B.Q一定受到四個(gè)力的作用C.Q受到的輕繩拉力與重力的合力方向水平向左D.Q受到的輕繩拉力與重力的合力方向指向左上方【答案】B【解析】【詳解】AB．Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對Q受力分析，受到重力、繩子的拉力，這兩個(gè)力不能平衡，則Q還要受到地面的支持力和水平向右的靜摩擦力，共四個(gè)力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)平衡條件可知，Q受到的繩子拉力與重力的合力與支持力以及靜摩擦力的合力大小相等，方向相反，而支持力與靜摩擦力的合力方向指向右上方，則Q受到的繩子拉力與重力的合力方向指向左下方，故CD錯(cuò)誤。故選B。2.在光滑水平地面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小物體，運(yùn)動(dòng)后發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩物體粘在一起，兩物體碰撞前后的圖像如圖所示。以下判斷正確的是（）A B.C.碰撞前后的動(dòng)量不變 D.碰撞前后兩物體的總機(jī)械能不變【答案】A【解析】【詳解】AB．因圖像的斜率等于速度，可知碰撞前兩物體的速度分別為6m/s和-3m/s，碰后兩物體的速度為1.5m/s，則由動(dòng)量守恒定律m1v1+m2v2=(m1+m2)v解得m1：m2=1：1A正確、B錯(cuò)誤；C．碰撞前后m2的動(dòng)量分別為p2=m2v2=-3m2碰后p′2=m2v=1.5m2C錯(cuò)誤；D．該碰撞為完全非彈性碰撞，能量損失最大，則碰撞前后兩物體的總機(jī)械能減小了，D錯(cuò)誤。故選A。3.圖（甲）為一列簡諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P、Q分別為波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（乙）為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則（）A.波沿+x方向傳播B.波的傳播速度大小為0.4m/sC.t=0.15s時(shí)，Q點(diǎn)的加速度達(dá)到正向最大D.t=0.10s到0.25s的過程中，P點(diǎn)通過的路程為30cm【答案】C【解析】【詳解】A.根據(jù)Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，在t=0.10s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng)，結(jié)合波形圖可知，波沿-x方向傳播，A錯(cuò)誤；B.波的傳播速度大小為B錯(cuò)誤；C.t=0.15s時(shí)，Q點(diǎn)處在波谷位置，則此時(shí)加速度達(dá)到正向最大，C正確；D.因波的周期為T=0.2s，則t=0.10s到0.25s的過程中經(jīng)歷了，因?yàn)镻點(diǎn)在t=0.10s時(shí)刻不是在波峰波谷位置，也不是在平衡位置，則通過的路程不等于3A=30cm，D錯(cuò)誤。故選C。4.某三棱鏡的橫截面為等腰三角形，，邊長為，空氣中一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束沿平行于方向照射到邊的中點(diǎn)O，經(jīng)三棱鏡折射后分成a、b兩束單色光（部分光路圖如圖所示）。其中，b單色光從O點(diǎn)入射后的折射光平行于。已知光在真空中傳播速度為c。（不考慮面的反射）下列結(jié)論不正確的是（）

A.在該三棱鏡中，單色光a的傳播速度比b小B.單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足C.若用單色光a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，單色光a的相鄰亮紋間距比b的大D.僅改變?nèi)肷涔庠谶吷先肷潼c(diǎn)的位置，b光在該三棱鏡中的傳播時(shí)間始終為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)折射定律可知b光的折射率小于a光的折射率，根據(jù)可知在該三棱鏡中，單色光a的傳播速度比b小，故A正確；B．由幾何關(guān)系知a、b復(fù)合光的入射角為，b光的折射角為，則b光的折射率為則單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足故B正確；C．由A選項(xiàng)可知，a光折射率大于b光折射率，則a光頻率大于b光頻率，根據(jù)可知a光的波長小于b光波長，根據(jù)可知若用單色光a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，單色光a的相鄰亮紋間距比b的小，故C錯(cuò)誤；D．如圖所示

改變?nèi)肷涔庠谶吷先肷潼c(diǎn)的位置，由于入射角始終為，所以折射光b始終平行于AC，根據(jù)B選項(xiàng)可知，b光在BC邊會(huì)發(fā)生全反射，因?yàn)?，可得因所以所以在平行四邊形中在等腰中所以從邊上任意位置射入的光線，b光的路徑等于AC的長度，則又解得故D正確。本題選不正確項(xiàng)，故選C。5.下列說法正確的是（）A.鈾（）經(jīng)過、β衰變形成穩(wěn)定的鉛（），在這一變化過程中，共經(jīng)歷了6次衰變B.一群氫原子從的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，會(huì)輻射3種頻率的光C.粒子散射實(shí)驗(yàn)中極少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)D.金屬中的電子吸收光子逸出成為光電子，光電子最大初動(dòng)能等于入射光子的能量【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減小4，質(zhì)子數(shù)減小2，而一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加1，因此鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，質(zhì)量數(shù)減少32，因此要經(jīng)過8次α衰變，故A錯(cuò)誤。B．一群氫原子從的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射6種光子，故B錯(cuò)誤。C．盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確。D．光電子最大初動(dòng)能等于入射光能量減去逸出功，故D錯(cuò)誤。故選C。6.2021年6月17日，神舟十二號載人飛船采用自主快速交會(huì)對接模式成功對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運(yùn)飛船一起構(gòu)成三艙組合體。組合體繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，該軌道離地面的高度約為400km。已知同步衛(wèi)星離地面高度為，下列說法正確的是（）

A.組合體在軌道上飛行的周期大于24hB.組合體在軌道上飛行的速度大于第一宇宙速度C.若已知地球半徑R和表面重力加速度g，則可算出組合體的周期TD.神舟十二號載人飛船從低軌道變軌與天和號核心艙對接時(shí)，需要減速【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24h，組合體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以運(yùn)動(dòng)周期小于24h，A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度為衛(wèi)星繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度（即近地衛(wèi)星的速度）。組合體軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，故核心艙在軌道上飛行的速度小于7.9km/s，B錯(cuò)誤；C．由引力作為向心力可得地球表面物體所受重力等于萬有引力若已知地球半徑R和表面重力加速度g，聯(lián)立可得可算出組合體的周期，C正確；D．神舟十二號載人飛船從低軌道變軌與天和號核心艙對接時(shí)，神州十二號載人飛船需要做離心運(yùn)動(dòng)，因此需要加速，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，在坐標(biāo)系中，y軸上a點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，b、c是x軸上的兩個(gè)點(diǎn)，，下列說法正確的是（）A.沿x軸從b到c，各點(diǎn)電勢先降低后升高 B.沿x軸從b到c，各點(diǎn)場強(qiáng)先減小后增大C.將一帶正電的試探電荷從b移到c電場力做正功 D.將一帶負(fù)電的試探電荷從b移到c其電勢能減小【答案】C【解析】【詳解】A．b、O、c三點(diǎn)中，O與a之間的距離最小，因?yàn)檠刂妶鼍€方向電勢降低，因此越靠近正的場源電荷位置電勢越高，所以沿x軸從b到c，各點(diǎn)電勢先升高后降低。故A正確；B．根據(jù)可知，越靠近場源電荷位置場強(qiáng)越大，所以沿x軸從b到c，各點(diǎn)場強(qiáng)先增大后減小。故B正確；C．將一帶正電的試探電荷從b移到c，電場力先做負(fù)功后做正功，依題意所以正功大于負(fù)功，電場力表現(xiàn)為做正功。故C正確；D．同理將一帶負(fù)電的試探電荷從b移到c電場力做負(fù)功，其電勢能增加。故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分，全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）8.如圖所示，地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球半徑。地面上有一輛汽車在行駛，下列說法正確的是（）

A.汽車速度越大，地面對它的支持力就越大B.汽車速度大到一定程度時(shí)，地面對車支持力可以為零C.汽車以某一速度脫離地面時(shí)，汽車不再受到重力的作用D.汽車以某一速度脫離地面時(shí)，駕駛員感覺到處于失重狀態(tài)【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)地球半徑為，根據(jù)得可知汽車速度越大，地面對它支持力越小，當(dāng)汽車速度等于時(shí)，地面對車的支持力可以為零，故B正確，A錯(cuò)誤；C．汽車以某一速度脫離地面時(shí)，汽車仍受到重力的作用，故C錯(cuò)誤；D．汽車以某一速度脫離地面時(shí)，加速度向下，駕駛員感覺到處于失重狀態(tài)，故D正確故選BD。9.如圖甲所示，一小木塊以某一初速度沖上傾角為且足夠長的固定斜面．若以斜面底端為位移初始點(diǎn)，乙圖為小木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能隨位移x變化關(guān)系圖像．忽略空氣阻力的影響，選底面處為重力零勢能面，重力加速度，，，則下列判斷正確的是（）A.小木塊重力勢能最大為B.小木塊的質(zhì)量為C.小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D.小木塊從斜面底端出發(fā)再回到底端的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為【答案】BD【解析】【詳解】D．小木塊從斜面底端出發(fā)再回到底端的過程中，設(shè)摩擦力做功為，根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合圖乙解得則小木塊從斜面底端出發(fā)再回到底端的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為，故D正確；A．由D中分析可知，小木塊上升過程產(chǎn)生的內(nèi)能為，根據(jù)能量守恒定律解得故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，小木塊在斜面滑行的最大距離，根據(jù)重力勢能表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)解得故B正確；C．根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得故C錯(cuò)誤。故選BD。10.如圖所示，兩根平行的長直光滑金屬導(dǎo)軌M、N的間距為，其底端接有阻值為的電阻，整個(gè)裝置處在垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量的導(dǎo)體桿在恒力的作用力下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，向右運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)桿接入電路的電阻為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。則此過程中（）A.流過導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)橛蒪到a B.桿的速度最大值為C.電阻R上產(chǎn)生的熱量為 D.流過電阻R的電荷量為【答案】AD【解析】【詳解】A．導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b到a，A正確；B．由電磁感應(yīng)定律可得E=BLv又，F(xiàn)安=BIL當(dāng)運(yùn)動(dòng)4m時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)，即F=F安則解得v=5m/sB錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理有又│W安│=Q解得電路中產(chǎn)生的熱量為Q=7.5J電阻R上產(chǎn)生的熱量為C錯(cuò)誤D．流經(jīng)R的電荷量q=It又，所以解得電荷量q=2CD正確。故選AD。三．實(shí)驗(yàn)題（11題6分，12題8分，共14分）11.某物理興趣小組用落體法測量天門市的重力加速度，裝置如圖甲所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為f。

（1）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，O為打的第一個(gè)點(diǎn)，在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)處，每隔一個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別取為A、B、C，測得A、B兩點(diǎn)的距離為x1，B、C兩點(diǎn)的距離為x2，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為_______。（2）測出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的速度大小v及對應(yīng)重物下落的高度h，作出的v2-h圖像如圖丙所示。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，重物下落過程中所受阻力可忽略，則v2-h圖線的斜率為______。（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比天門市實(shí)際的重力加速度小，其主要原因是重物下落過程中受到阻力的作用。已知重物的質(zhì)量為m，則重物下落過程中所受阻力大小為______。（用x1、x2、m、f、g表示）【答案】①.②.2g③.【解析】【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為（2）[2]根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有即v2-h圖線的斜率為2g。（3）[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論可得重物下落的加速度大小為設(shè)重物下落過程中所受阻力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律有解得12.某實(shí)驗(yàn)小組要用伏安法從零開始描繪某燈泡的U-I圖線，小組觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡上標(biāo)有“5V2W”的字樣。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列器材供選用∶A.電壓表（0~15V，內(nèi)阻約為20kΩ）B.電壓表（0~6V，內(nèi)阻約為5kΩ）C.電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω）D.滑動(dòng)變阻器（500Ω，最大電流為1A）E.滑動(dòng)變阻器（10Ω，最大電流為2A）F.學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干；(1)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________；（均用選項(xiàng)前的字母表示）(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；（）(3)該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的小燈泡的U-I圖線。當(dāng)用電動(dòng)勢為4V、內(nèi)阻為10Ω的電源直接給該小燈泡供電時(shí)，該小燈泡的實(shí)際功率是__________W。（保留一位有效數(shù)字）【答案】①.B②.E③.④.0.3【解析】【詳解】(1)[1]電壓需要達(dá)到小燈泡的額定電壓5V，所以電壓表選擇B。[2]電壓從0開始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓法接入電路，為了方便調(diào)節(jié)，需要選擇阻值較小，額定電流較大的滑動(dòng)變阻器，即選擇E。(2)[3]小燈泡的電阻約為根據(jù)可知電壓表分流較小，所以電流表需要采用外接法，電路圖如圖(3)[4]在圖像中根據(jù)閉合電路歐姆定律做出電源的圖像如圖圖中交點(diǎn)即為小燈泡直接接入電源時(shí)的電流和電壓，即，則功率為四．計(jì)算題（共40分．）（13題12分，14題12分，15題16分）13.如圖所示，一個(gè)圓筒形導(dǎo)熱汽缸開口向上豎直放置，內(nèi)有活塞，活塞橫截面積為S＝1×10－4m2，質(zhì)量為m＝1kg，活塞與汽缸之間無摩擦且不漏氣。汽缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度h＝0.2m。已知大氣壓p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2。（1）如果在活塞上緩慢堆放一定質(zhì)量的細(xì)砂，氣柱高度變?yōu)樵瓉淼?，請?jì)算砂子質(zhì)量，此過程理想氣體吸熱還是放熱？（2）如果在（1）的基礎(chǔ)上設(shè)法升高缸內(nèi)氣體的溫度，使活塞恢復(fù)到原高度，此過程氣體吸收熱量為5J，請計(jì)算氣體內(nèi)能的增量?！敬鸢浮?1)1kg，放熱；(2)3J【解析】【詳解】(1)因?yàn)榧?xì)砂是緩慢放置的，所以氣體發(fā)生等溫變化，據(jù)波意耳定律可得p1V1＝p2V2其中p1＝p0＋，p2＝p0＋V1＝hS，V2＝hS聯(lián)立解得砂子質(zhì)量為m0＝1kg因?yàn)闅怏w體積減小，外界對氣體做功，理想氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，此過程理想氣體放熱。(2)使活塞恢復(fù)到原高度的過程，氣體壓強(qiáng)不變，氣體對外做功為W＝－p2(V1－V2)＝－2J據(jù)ΔU＝W＋Q代入數(shù)據(jù)解得，氣體內(nèi)能的增量為ΔU＝3J14.質(zhì)m=2kg的物體靜止于水平地