高三上学期期末考试物理试题 含答案.docx
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高三上学期期末考试物理试题含答案
2021-2022年高三上学期期末考试物理试题含答案
1．答第Ⅰ卷前，考生务必在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、考号，并用2B铅笔在答题卷上正确涂写考号。
2．第Ⅰ卷（1—20题）由机器阅卷。
考生应将在答题卷上的代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。
注意试题题号和答题卷题号一一对应，不能错位。
答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。
第Ⅰ卷（共56分）
一、单项选择题（每小题2分，共16分，每小题只有一个正确选项。
）
1．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（）
（A）气体容易被压缩（B）高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出（C）两块纯净的铅块紧压后合在一起（D）滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动
2．下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出（）
（A）质量是物体惯性的量度（B）物体的运动需要力来维持
（C）质量一定的物体加速度与合外力成正比（D）物体有保持原有运动状态的特性
3．下列实验中准确测定元电荷电量的实验是（）
（A）库仑扭秤实验（B）密立根油滴实验
（C）用DIS描绘电场的等势线实验（D）奥斯特电流磁效应实验
4．描述电源能量转化本领大小的物理量是（）
（A）电动势（B）电源的总功率（C）端压（D）电源的输出功率
5．伽耳顿板可以演示统计规律。
如左下图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则右下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是（）
6．如图所示，A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（）
（A）“与”门（B）“或”门
（C）“非”门（D）“与非”门
7．弯曲管子内部注有密度为ρ的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（）
（A）ρgh （B）p0＋ρgh
（C）p0＋2ρgh（D）p0＋3ρgh
8．下列运动过程中机械能守恒的是（）
（A）跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动
（B）悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动
（C）摩天轮在竖直平面内匀速转动时，舱内的乘客做匀速圆周运动
（D）带电小球仅在电场力作用下做加速运动
二、单项选择题（每小题3分，共24分，每小题只有一个正确选项。
）
9．如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（）
（A）只将绳的左端移向A′点，拉力变小
（B）只将绳的左端移向A′点，拉力不变
（C）只将绳的右端移向B′点，拉力变小
（D）只将绳的右端移向B′点，拉力不变
10．下列各图像中能正确描述两个等量异种点电荷周围等势线的是（）
11．如图所示，质量均为1kg的两个小物体A、B放在水平地面上相距9m，它们与水平地面的动摩擦因数均为μ＝0.2，现使它们分别以初速度vA＝6m/s和vB＝2m/s同时相向运动，重力加速度g取10m/s2。
则它们（）
（A）经约0.92s相遇（B）经约1.38s相遇
（C）经2s相遇（D）不可能相遇
12．质量m＝2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（）
（A）x＝1m时物块的速度大小为2m/s
（B）x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2
（C）在前2m位移的运动过程中物块所经历的时间为2s
（D）在前4m位移的运动过程中拉力对物块做的功为9J
13．如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置。
线框A固定且通有电流I，线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程中（）
（A）穿过线框B的磁通量先变小后变大
（B）线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针
（C）线框B所受安培力的合力为零
（D）线框B的机械能一直减小
14．一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（）
（A）大气压强增加
（B）环境温度升高
（C）向水银槽内注入水银
（D）略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移
15．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内（）
（A）升降机可能匀速上升
（B）升降机一定在匀减速上升
（C）升降机一定处于失重状态
（D）通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
16．某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。
B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。
P、Q转动的线速度均为4πm/s。
当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（）
（A）0.42s（B）0.56s（C）0.70s（D）0.84s
三、多项选择题（每小题4分，共16分.每小题有两个或三个正确选项。
全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。
）
17．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）。
将A向B水平抛出的同时，B自由下落。
A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。
不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（）
（A）A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小
（B）A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
（C）A、B不可能运动到最高处相碰
（D）A、B一定能相碰
18．如图所示，A、B两个异种电荷的等质量小球，分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直线上。
静止时，木盒对地面的压力为FN，细绳对A的拉力为F1，细绳对B的拉力为F2，若将系B的细绳和系A的细绳同时断开，则两细绳刚断开时（）
（A）木盒对地面的压力增大
（B）木盒对地面的压力减小
（C）木盒对地面的压力为FN＋F2－F1
（D）木盒对地面的压力为FN＋F1－F2
19．如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切.一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放。
则（）
（A）在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
（B）在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少
（C）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝2m2
（D）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2
20．如图所示，水平方向的有界匀强磁场区域高度为d，三个宽度均为d的由相同导线制成的闭合导线框竖直置于磁场的上方，它们的底边处在同一高度，线框的高度hA＝d/2，hB＝d，hC＝3d/2。
当导线框A、B、C由静止开始释放后，在经过匀强磁场的过程中线框受到的磁场力始终小于线框的重力，则（）
（A）刚进入磁场时三个导线框的速度相同
（B）线框进入磁场d/2后，导线框C的加速度最大
（C）通过磁场过程中无感应电流的时间导线框A最长
（D）导线框进入磁场后，位移小于d/2以前，经相等位移时导线框C的速度最大
第Ⅱ卷（共94分）
四、填空题.（每小题4分，共20分）
本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。
若两类试题均做，一律按A类题计分。
21．如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。
如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升cm；该过程适用的气体定律是（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。
22A．质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为（填“向左”或“向右”）；运动速率为
m/s。
22B．一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为；它在1/6周期内的平均速度的大小为。
t/s
0
2
4
6
v/m·s-1
0
8
12
8
23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。
每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。
重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为m/s；物体经过BC所用时间为s。
24．如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。
现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。
该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是；经过O点时速度大小为。
25．如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。
某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。
实验序号
A1表示数（A）
A2表示数（A）
V1表示数（V）
V2表示数（V）
1
0.85
0.14
3.5
2.10
2
X
0.24
4.8
2.40
3
0.72
0.48
4.8
0
则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为Ω；表格中X值为。
五、实验题.（共24分.）
26．（6分）在“共点力合成”实验中，
（1）通过本实验可以验证共点力合成时遵循的法则是法则。
（2）在实验过程中要注意：
细绳、弹簧秤应与水平木板保持，弹簧秤伸长的方向与细绳要。
（3）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F’为实验测得的合力。
可以判断同学的实验结果是明显错误的。
27．（6分）在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。
（1）位移传感器（B）属于。
（填“发射器”或“接收器”）
（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是。
（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是；符合乙组同学做出的实验图像的是。
28．（6分）在做“测定电池的电动势和内阻”实验时，某同学的线路连接如图甲所示。
（1）在答题卡的方框内画出与图甲对应的电路图；
（2）在图乙
-R坐标系中标出了该同学所测的实验数据点，试作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为A-1，求得其斜率为V-1；
（3）求得电池的电动势是V，内阻是Ω。
29．（6分）在“油膜法估测分子的直径”实验中，
（1）（多选题）该实验中的理想化假设是（）
（A）将油膜看成单分子层油膜（B）不考虑各油分子间的间隙
（C）不考虑了各油分子间的相互作用力（D）将油分子看成球形。
（2）（单选题）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（）
（A）可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
（B）对油酸溶液起到稀释作用
（C）有助于测量一滴油酸的体积
（D）有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：
面积为0.22m2的蒸发皿，滴管，量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。
已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为‰（保留两位有效数字）。
六、计算题.（共50分）
30．（10分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长LOA＝30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高。
已知大气压强为p0＝75cmHg.
（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？
（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？
31．（12分）水上滑梯可简化成如图所示的模型：
倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H＝7.0m，BC长d＝2.0m，端点C距水面的高度h＝1.0m.一质量m＝50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.1．（取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，运动员在运动过程中可视为质点）
（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；
（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；
（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′.
32．（14分）如图所示，两个带电小球（可视为质点），固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，整个装置可以绕过O点且垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动.直角三角形的直角边长为L.质量分别为mA＝3m，mB＝m，电荷量分别为QA＝－q，QB＝＋q.重力加速度为g.
（1）若施加竖直向上的匀强电场E，使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态，则电场强度E多大？
（2）若将匀强电场方向改为与原电场方向相反，保持E的大小不变，则框架OAB在接下来的运动过程中，带电小球A的最大动能EkA为多少？
（3）在
（2）中，设以O点为零势能位，则框架OAB在运动过程中，A、B小球电势能之和的最小值E’为多少？
33.（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中.两根电阻都为R＝2Ω、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．
xx第一学期徐汇区高三物理学科学习能力诊断卷
答案
一、单项选择题（每小题2分，共16分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
A
C
A
C
B
二、单项选择题（每小题3分，共24分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
B
C
C
D
A
C
B
三、多项选择题（每小题4分，共16分）
题号
17
18
19
20
答案
AD
BC
BC
ACD
四、填空题（每小题4分，共20分）
21．1；盖·吕萨克定律
22（A）向左；0.6
22（B）
；
23．13.33；6.67
24．先减小后增大；
25．20；0.72
五、实验题（共24分）
26．
（1）平行四边形（2分）
（2）在同一水平面内（或平行）（1分）；在同一直线上（1分）
（3）乙（2分）
27．
（1）发射器（2分）
（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）
（3）②（1分）；①（1分）
28．
（1）（1分）
（2）（1分）
0.9（0.8—1.0）（1分），0.67（±0.02）（1分）
（3）1.5（±0.1）（1分），1.4（±0.3）（1分）
29．
（1）ABD（2分）
（2）B（2分）
（3）1.1（2分）
六、计算题（共50分）
30．（10分）
（1）p2＝p0＋ρgh＝85cmHg（1分）
L2＝L1＋h/2＝25cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程
＝
（2分）
代入数据
得T2＝425K即t2＝152℃（2分）
（2）设加入水银长度为x,则p3＝p0＋px＝（75＋x）cmHg（1分）
从状态1到状态3经历等容过程。
＝
（2分）
T3＝T2＝425K
代入数据
得x＝31.25cm（2分）
31．（12分）
（1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示
Ff＝μFN＝μmgcosθ（1分）
根据牛顿第二定律：
mgsinα－μmgcosθ＝ma（1分）
得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：
a＝gsinθ－μgcosθ＝5.2m/s2（1分）
（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：
W＝μmgcosθ（
）＋μmgd＝μmg[d＋（H－h）cotθ]＝μmg⨯10＝500J（2分）
mg（H－h）－W＝
mv2（1分）
得运动员滑到C点时速度的大小v＝10m/s（1分）
（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，
h’＝
gt2，t＝
（1分）
下滑过程中克服摩擦做功保持不变W＝500J
根据动能定理得：
mg（H－h’）－W＝
mv2，v＝
（2分）
运动员在水平方向的位移：
x＝vt＝
＝
当h’＝
＝3m时，水平位移最大（2分）
32．（14分）
（1）以O为支点，根据三角架力矩平衡，M顺＝M逆
mgL＝qEL（1分）
求得E＝mg/q（2分）
（2）设OA边与竖直方向成α，根据力矩平衡找出动能最大位置，M顺＝M逆
3mgLsinα＝mgLcosα＋qELcosα＋qELsinα（1分）
求得OA杆与竖直方向夹角α＝45°时A球动能最大。
（1分）
根据系统动能定理W合＝⊿EK
－3mgL（1－cos45°）＋mgLsin45°＋qELsin45°＋qEL（1－cos45°）＝2mv2（1分）
求得A球最大速度v＝
（1分）
得到A球动能EKA＝。
（2分）
（3）设OA边与竖直方向成α，根据系统动能定理
－3mgL（1－cosα）＋mgLsinα＋qELsinα＋qEL（1－cosα）＝0（1分）
求得α＝90°时系统速度为零。
不能再继续转过去了。
由于该过程电场力一直做正功，A、B小球电势能之和一直减小，所以此处A、B小球电势能之和最小（2分）
E’＝－qEL＝－mgL（2分）
33．（14分）
（1）mgxsinα＝
mv12，v1＝
＝4m/s（1分）
＝mgsinα，BL＝1Tm（1分）
BIL＝mgsinα，I＝1A（1分）
（2）设经过时间t1，金属棒cd也进入磁场，其速度也为v1，金属棒cd在磁场外有x＝v1/2·t1，此时金属棒ab在磁场中的运动距离为：
X＝v1t1＝2x，
两棒都在磁场中时速度相同，无电流，金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时，cd棒中才有电流，运动距离为2x（得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x，即可得2分）
（公式2分、结果1分）
（3）金属棒ab在磁场中（金属棒cd在磁场外）回路产生的焦耳热为：
Q1＝mgsinα⨯2x＝3.2J（或：
Q1＝2I2Rt1＝mgsinα⨯2x）（1分）
金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时，回路不产生焦耳热。
两棒加速度均为gsinα，ab离开磁场时速度为v2，v22－v12＝2gxsinα，v2＝
。
（1分）
金属棒cd在磁场中（金属棒ab在磁场外），金属棒cd的初速度为v2＝
，末速度为
，由动能定理：
mgsinα⨯2x－Q2＝
m（
）2－
m（
）2（2分）
Q2＝mgsinα⨯3x＝4.8J（1分）
Q＝mgsinα⨯5x＝8J（1分）
:
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