2021-2022學年遼寧省沈陽市第二十二高級中學高三物理期末試題含解析一、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.如圖3所示，汽車車廂頂部懸掛一個輕質彈簧，彈簧下端拴一個質量為m的小球，當汽車以某一速率在水平地面上勻速行駛時彈簧長度為L1；當汽車以同樣大小的速率通過一個橋面為圓弧形凸形橋的最高點時，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是()A．L1＝L2

B．L1>L2C．L1<L2

D．前三種情況均有可能

參考答案：2.某人騎自行車在平直公路上行進，圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內的速度v隨時間t變化的圖象。某同學為了簡化計算，用虛線做近似處理，下面說法正確的是

A．在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大B．在0~t1時間內，由虛線計算出的平均速度比

實際的大

C．在t1~t2時間內，由虛線計算出的位移比實際的大D．在t2~t3時間內，由虛線計算出的平均加速度比實際的大參考答案：B3.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒．兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，a、b分別與高頻交流電源兩極相連接，下列說法正確的是（）A．離子從磁場中獲得能量B．離子從電場中獲得能量C．帶電粒子的運動周期是變化的D．增大金屬盒的半徑可使粒子射出時的動能增加參考答案：解：A、離子在磁場中受到洛倫茲力，但不做功，故A錯誤；B、帶電粒子源源不斷的在電場中處于加速狀態，從而獲得能量．雖速度增大，但在磁場中周期不變，所以粒子的運動周期是固定的，故B正確，C錯誤；D、帶電粒子從D形盒中射出時的動能Ekm=mvm2（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，則圓周半徑R=（2）由（1）（2）可得Ekm=顯然，當帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2B2即Ekm隨磁場的磁感應強度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大，與加速電場的電壓和狹縫距離無關，故D正確；故選BD．4.圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢線．一帶電粒子射入此靜電場中后，僅在電場力作用下沿abcde軌跡運動．已知電勢φK>φL>φM．下列說法中正確的是A．粒子帶負電B．粒子在bc段做減速運動C．粒子在a點與e點的速率相等D．粒子從c點到d點的過程中電場力做負功參考答案：ABC由電勢高低可知電場方向向向右，由軌跡彎曲方向可知粒子所受電場力方向向左，故粒子帶負電，粒子在ac段電場力做負功，動能減小，故做減速運動，粒子在ce段電場力做正功，粒子在a點與e點的電勢能相等，故由a至e電場力對粒子做功為0，粒子動能變化為0，粒子在a點與e點的速率相等，綜上，選項ABC正確D錯誤。5.如圖所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點，繩子的質量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計，衣服處于靜止狀態。如果保持繩子A端、B端在桿上的位置不變，將右側桿平移到虛線位置，穩定后衣服仍處于靜止狀態，則(

)A．繩子的彈力變大

B．繩子的彈力不變C．繩對掛鉤彈力的合力變小

D．繩對掛鉤彈力的合力不變參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數字）（3）由實驗可得出的結論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量7.在靜電場中，一個帶電量q=2.0×10-9C的負電荷從A點移動到B點，在這過程中，電場力做功8.0×10-5J，則A、B兩點間的電勢差UAB=

V參考答案：UAB=-4×104V8.如圖所示，將一定質量的氣體密封在燒瓶內，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見解析9.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質點正向下運動，經過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當圖示時刻a質點的狀態傳到b點處時，質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．10.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現

分布規律；T1溫度下氣體分子的平均動能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現“中間多、兩頭少”的分布特點．由于T1時速率較低的氣體分子占比例較大，則說明溫度下氣體分子的平均動能小于溫度下氣體分子的平均動能．考點：考查了分子平均動能【名師點睛】要注意明確分子平均動能為統計規律，溫度升高時并不是所有分子的速率均增大，同時注意圖象的性質，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．11.（12分）完成下列核反應方程，并說明其應類型（1）

,屬

（2）

,屬

參考答案：（1），裂變；（2），聚變12.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量一工件的內徑的實物圖，圖乙是游標部分放大后的示意圖．則該工件的內徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．【解答】解：20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數為22mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；13.改變物體內能有兩種方式，遠古時代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內能，把___________轉變成內能。參考答案：做功

機械能三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)用游標上刻有20個小格的游標卡尺測量一個工件的直徑，得到如圖甲所示結果，由于遮擋，只能看到游標的后半部分，則工件的直徑為____________cm.(2)圖乙所示螺旋測微器的讀數為___________mm.參考答案：)1.050；7.500；15.如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．1)為了探測黑箱，某同學進行了以下幾步測量：①用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；②用多用電表的電壓擋測a、b間的輸出電壓③用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．你認為以上測量中不妥的有：

(填序號)，理由是：

.2）含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內阻，該同學設計了如圖乙所示的電路，調節變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數，并在如圖所示的方格紙上建立了U—I坐標，根據實驗數據畫出了坐標點，如圖所示．請你作進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=

V，內阻r=

Ω．3)由于電壓表和電流表的內阻會產生系統誤差，則采用此測量電路所測得的電動勢與實際值相比

，測得的內阻與實際值相比

(填“偏大”、“偏小”和“相同”)．參考答案：1）、①③

①沒斷電源③可能短路2）、1.45（1.43～1.47）

0.73（0.71～0.75）3）、偏小

偏小四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在某地煤礦坑道搶險中，急需將某氧氣瓶中的氧氣分裝到每個小氧氣袋中，已知該氧氣瓶容積為25升，內部壓強為4.0×l05Pa，分裝好的氧氣袋中壓強為1.0×l05Pa。分裝過程中氣體溫度保持不變，氧氣可視為理想氣體，假設能將瓶中氧氣全部分裝到各氧氣袋中而不剩余，并且各氧氣袋的壓強剛好達到要求．（1）若分裝氧氣過程中，氧氣對外界做功2.0×l04J，分析該過程氧氣吸放熱情況及多少．（2）求分裝后氧氣的總體積．（3）請作出該過程全部氧氣的圖（標清坐標軸的關鍵數據和單位）.參考答案：

（1）因為裝氧氣的過程中溫度不變，則內能不變。即ΔU＝0。氣體對外界做功2.0×l04J，根據熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q知，Q＝－W＝2.0×l04J，氧氣吸收熱量。（2）分裝前：p1＝4.0×105Pa，V1=25L分裝后，設氧氣的總體積為V2，此時壓強p2＝1.0×105Pa根據代入數據得：V2＝100L（3）圖如圖所示。17.如圖所示，在正的點電荷Q的電場中有a、b兩點，它們到點電荷Q的距離。（l）a、b兩點哪點電勢高？（2）將一負電荷放在a、b兩點，哪點電勢能較大？（3）若a、b兩點問的電勢差為100V，將二價負離子由a點移到b點是電場力對電荷做功還是電荷克服電場力做功？做功多少？

參考答案：解：（1）由正點電荷的等勢面特點可判斷a點的電勢較高

（2分）（2）可知φa>φb，Uab>0,當把負電荷從a點移往b點，Wab=qUab<0,電場力做負功，電勢能增加，負電荷在b點電勢能較大

（４分）（3）若Uab＝１００Ｖ，二價負離子電量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，將該離子從a點移往b點，電場力做功Wab=qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，即克服電場力做功３．２×１０－１７Ｊ（4分）

18.（06年全國卷Ⅰ）（20分）有個演示實驗，在上下面都是金屬板的玻璃盒內，放入了許多用錫箔紙揉成的小球，當上下板間加上電壓后，小球就上下不停地跳動。現取以下簡化模型進行定量研究。如圖所示，電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置，相距為d，與電動勢為ε、內阻可不計的電源相連。設兩板之間只有一個質量為m的導電小球，小球可視為質點。已知：若小球與極板發生碰撞，則碰撞后小球的速度立即變為零，帶電狀態也立即改變，改變后，小球所帶電荷符號與該極板相同，電量為極板電量的α倍（α<<1）。不計帶電小球對極板間勻強電場的影響。重力加速度為g。（1）欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運動，電動勢ε至少應大于多少？（2）設上述條件已滿足，在較長的時間間隔T內小球做了很多次往返運動。求在T時間內小球往返運動的次數以及通過電源的總電量。參考答案：解析：（1）用Q表示極板電荷量的大小，q表示碰后小球電荷量的大小。要使小球能不停地往返運動，小球所受的向上的電場力至少應大于重力，即

①

其中

②

又有