1、2021-2022學年山西省忻州市團城中學高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示的甲、乙、丙圖中，MN、PQ是固定在同一水平面內足夠長的平行金屬導軌。導體棒ab垂直放在導軌上，導軌都處于垂直水平面向下的勻強磁場中。導體棒和導軌間接觸 良好且摩擦不計，導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器C原來不帶 電。今給導體棒ab 一個向右的初速度v0，在甲、乙、丙圖中導體棒ab在磁場中的最終運動 狀態是A.甲、丙中，棒ab最終將以相同速度做勻速運動;乙中ab棒最終靜止B.甲、丙中，棒ab最終將以不同速度做勻速運動

2、；乙中ab棒最終靜止C.甲、乙、丙中，棒ab最終均做勻速運動D.甲、乙、丙中，棒ab最終都靜止參考答案：B甲圖中ab棒產生的感應電動勢對電容器C充電，C兩極板間電勢差與感應電動勢相同時，電路中沒有電流，ab棒做向右的勻速直線運動；乙圖中導體棒在初速度作用下，切割磁感線，產生電動勢，出現安培力，阻礙其向前運動，其動能轉化為熱能，最終會靜止；而丙圖雖在初速度作用下向右運動，但卻受到向左的安培力，則桿向右減速運動，然而還要向左運動當金屬桿切割磁感線產生電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，所以金屬桿最終處于向左的勻速直線運動由此得選項B正確，ACD錯誤。2. （單選）如圖，在光滑的斜面上放置3

3、個相同的小球（可視為質點），小球1、2、3距斜面底端A點的距離分別為s1、s2、s3將它們從靜止釋放，到達A點的時間分別為t1、t2、t3，斜面的傾角為則下列說法正確的是（）ABCD若增大，則的值減小參考答案：解：A：由于斜面是光滑的，故小球在斜面的受力如圖：故小球在運動方向即沿斜面放下的受力為：mgsin，故小球的加速度為gsin，又小球由靜止釋放，初速度為零由勻變速直線運動的st公式可得：s=即：=，可見對三個小球來說，位移與時間的比值是一個定值，與其加速度成正比，而三個小球的加速度相同，故A錯誤C正確B：由于t1t2t3，在C式中三個比例式各自乘以各自的運動時間，可知B錯誤D：若增大，由

4、a=gsin知，a增大，故增大，故D錯誤故選：C3. 任何物體都有自己的固有頻率。研究表明，如果把人作為一個整體來看，在水平方向上 振動時的固有頻率約為5Hz。當工人操作風鎬、風鏟、鉚釘機等振動機械時，操作者在水平方向將做受迫振動。在這種情況下，下列說法正確的是A操作者的實際振動頻率等于他自身的固有頻率B操作者的實際振動頻率等于機械的振動頻率C為了保證操作者的安全，振動機械的頻率應盡量接近人的固有頻率 D為了保證操作者的安全，應盡量提高操作者的固有頻率參考答案： B4. （單選）某汽車在啟用ABS剎車系統和不啟用該剎車系統緊急剎車時，其車速與時間的變化關系分別如下圖中的、圖線所示由圖可知，啟用

5、ABS后 （ ） At1時刻車速更小B0t1的時間內加速度更大C加速度總比不啟用ABS時大D剎車后前行的距離比不啟用ABS更短參考答案：D5. 如圖所示是一個三輸入端復合門電路，當C端輸入1，輸出端Y輸出0時，A、B 端的輸入分別是( ) A0、0 B0、1 C1、0 D1、1參考答案：答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_（填“相等”、“不等”）。并且，車上

6、的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的_（填“前”、“后”）壁。參考答案：7. 如圖所示是勻強電場中的一組等勢面,若A、B、C、D相鄰兩點間的距離都是2cm,則電場的場強為_V/m,到A點距離為1.5cm的P點電勢為_V.參考答案： (1). ; (2). -2.5;根據電場線與等勢線垂直，并且由高電勢指向低電勢，作出電場線的分布情況如圖所示場強的大小 P點到B點的距離為 x=0.5cm=0.005m，P點的電勢：p=-Exsin60=-0.005sin60V=-2.5V【點睛】解決本題關鍵要理解電場線與等勢線、場強與電勢差的關系、電勢與電勢能的

7、關系等基本關系，注意公式U=Ed中d是兩點沿電場線方向的距離8. (6分)一定質量的非理想氣體體積膨脹對外做了4103J功的同時，又從外界吸收了2.4103J的熱量，則在該過程中，氣體內能的增量U=_J，氣體的分子勢能和分子動能分別_、_(填“增加”“減小”或“不變”)參考答案：-1.6103J 增加，減小9. （選修34）（4分）如圖所示，為某時刻一列簡諧橫波的波形圖象，已知此列波的振動周期為4s，由圖可知這列波的傳播速度大小為 m/s，若此時波形上質點A正經過平衡位置向上運動，則知波的傳播方向是 。參考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）10. 如圖所示，某車沿水平方向

8、高速行駛，車廂中央的光源發出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光_(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變_(填“長”或“短”)了參考答案：先到達后壁短11. 質量為M的物塊以速度v運動，與質量為m的靜止物塊發生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質量之比M/m可能為A2 B3 C4 D 5參考答案：AB 碰撞時動量守恒，故Mv=mv1+Mv2又兩者動量相等mv1=Mv2 則 v2= 又碰撞時，機械能不能增加，則有：Mv2mv12+Mv22由化簡整理得3。選項AB符合題意。12. 質量M=500t的機車，以恒定的功率從靜

9、止出發，經過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達到了最大值vm=54km/h，則機車的功率為3.75105W，機車運動中受到的平均阻力為2.5104N參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率專題：功率的計算專題分析：汽車達到速度最大時做勻速直線運動，牽引力做功為W=Pt，運用動能定理求解機車的功率P根據勻速直線運動時的速度和功率，由P=Fv求出此時牽引力，即可得到阻力解答：解：機車的最大速度為vm=54km/h=15m/s以機車為研究對象，機車從靜止出發至達速度最大值過程，根據動能定理得 Ptfx=當機車達到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75105W機車

10、勻速運動時，阻力為f=F=2.5104N故答案為：3.75105；2.5104點評：本題關鍵要清楚汽車啟動的運動過程和物理量的變化，能夠運用動能定理和牛頓第二定律解決問題13. 某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖線，如圖乙所示。滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m= kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數= 。（重力加速度g取10ms2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：0.5 0.2三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 如圖所示，一彈丸從離地高度H=1. 95 m 的A點以=8.0 m/s的初速度水平

11、射出，恰以 平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處 的一木塊中，并立即與術塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進入術塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術塊與它相碰沒有機械能損失，碰后恰能返同C點已知斜面頂端C處離地高h=0.05m，求：(1)A點和C點間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動摩擦因數?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點的時間t?參考答案：15. （選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍 8090 的路燈將利用太陽能發電技術來供電，奧運會90的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術科學研究發現太陽發光是由于其內部不斷發生從氫核到氦核的核聚變

12、反應，即在太陽內部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP = 1.0073u，粒子的質量m = 4.0015u，電子的質量me = 0.0005u1u的質量相當于931.MeV的能量寫出該熱核反應方程；一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數字）參考答案： 答案： 4H He +2e（2分）m = 4mP m2me = 41.0073u4.0015u20.0005u = 0.0267 u（2分）E = mc2 = 0.0267 u931.5MeV/u 24.86 MeV（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如

13、圖所示，ABC是三棱鏡的一個截面，其折射率為n=15。現有一細束平行于截面的光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上的N點，AN=NB=2 cm，入射角的大小為，且。已知真空中的光速c=30108m/s，求：（i）光在棱鏡中傳播的速率；（ii）此束光進入棱鏡后從棱鏡射出的方向和位置。（不考慮AB面的反射）參考答案：17. 如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。如圖建立坐標系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區域I的左邊界在y軸，右邊界與區域II的左邊界重合，且與y軸平行；區域II的左、右邊界平行。在區域I和區

14、域II內分別存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B，區域I內的磁場垂直于Oxy平面向外，區域II內的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v0射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運動，并先后通過區域I和II。已知電子電量為e，質量為m，區域I和區域II沿x軸方向寬度均為。不計電子重力。（1）求兩金屬板之間電勢差U；（2）求電子從區域II右邊界射出時，射出點的縱坐標y；（3）撤除區域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強電場，使得該電子剛好不能從區域II的右邊界飛出。求電子兩次經過y軸的時間間隔t。參考答案：（1）電子在平行板間做直線運動，電場力與洛倫茲力平衡 即 【2分】所

15、以， 【2分】（2）如右圖所示，電子進入區域I做勻速圓周運動，向上偏轉，洛倫茲力提供向心力 所以， 【2分】設電子在區域I中沿著y軸偏轉距離為 y0，區域I的寬度為b（b=），則 【2分】代入數據，解得 【1分】電子在兩個磁場中有相同的偏轉量。電子從區域II射出點的縱坐標 【2分】（3）電子剛好不能從區域II的右邊界飛出，說明電子在區域II中做勻速圓周運動的軌跡恰好與區域II的右邊界相切，圓半徑恰好與區域II寬度相同。設電子進入區域II時的速度為，所以 【2分】電子通過區域I的過程中，向右做勻加速直線運動， 此過程中平均速度電子通過區域I的時間 （b為區域I的寬度）解得： 【1分】電子在區域II中運動了半個圓周，設電子做圓周運動的周期為T，則電子在區域II中運動的時間 【2分】電子反向通過區域I的時間仍為。所以， 電子兩次經過y軸的時間間隔 【2分】18. 某學校科技小組對一輛自制小遙控車的性能進行研究，他們讓小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數據處理得到如圖所示的v-t圖像，已知小車在0-2s內做勻加速直線運動，2-10s內小車