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高三上学期期末考试物理试题 含答案.docx

1、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第卷(120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 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

2、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

3、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)gh (B)p0gh (C)p02gh (D)p03gh8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

4、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

5、为0.2,现使它们分别以初速度vA6m/s和vB2m/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m2kg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0.2,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )(A)x1m时物块的速度大小为2m/s(B)x3m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9J13如

6、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

7、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4 m/s

8、。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

9、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FNF2F1(D)木盒对地面的压力为FNF1F219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

10、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m12m2(D)若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m13m220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hAd/2,hBd,hC3d/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

11、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 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;

12、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m100kg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/s0246v/ms-10812823如图所示,t0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

13、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,AOOBL,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

14、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)10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为 ;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

15、 。(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

16、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 。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

17、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1010m,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LOA30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管

18、内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27C,左右两管水银面等高。已知大气压强为p075cmHg.(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H7.0m,BC长d2.0m,端点C距水面的高度h1.0m. 一质量m50kg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

19、为0.1(取重力加速度g10m/s2,sin370.6,cos370.8,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;(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BC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BC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mA3m,mBm,

20、电荷量分别为QAq,QBq.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R2、质量都为m0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并

21、排靠紧的放置在导轨上,与磁场上边界距离为x1.6m,有界匀强磁场宽度为3x4.8m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g10m/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Qxx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12345678答案CDBACACB二、单项选择题( 每小题3分,共2

22、4分)题号910111213141516答案BBCCDACB三、多项选择题(每小题4分,共16分)题号17181920答案ADBCBCACD四、填空题(每小题4分,共20分)211;盖吕萨克定律22(A)向左;0.622(B);2313.33;6.6724先减小后增大;2520;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)(1分);(1分)28(1)(1分)(2)(1分)0.9(0.81.0)(1分),0.67(0.02)(1分)(3)

23、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)p2p0gh85 cmHg(1分)L2L1h/225cm从状态1到状态2由理想气体状态方程(2分)代入数据得T2425K 即t2152(2分)(2)设加入水银长度为x,则p3p0px(75x )cmHg(1分)从状态1到状态3经历等容过程。(2分)T3T2425K代入数据得x31.25cm(2分)31(12分)(1)运动员沿AB下滑时,受力情况如图所示Ff FNmgcos(1分)根据牛顿第二定律:mgsinmgcosma (1分)得运动员沿A

24、B下滑时加速度的大小为:agsingcos5.2 m/s2 (1分)(2)运动员从A滑到C的过程中,克服摩擦力做功为:Wmgcos()mgdmgd(Hh)cotmg10500J(2分)mg(Hh)Wmv2 (1分)得运动员滑到C点时速度的大小 v10m/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, hgt2,t (1分)下滑过程中克服摩擦做功保持不变W500J 根据动能定理得:mg(Hh)Wmv2,v (2分) 运动员在水平方向的位移:xvt 当h3m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 mgLqEL(1分)求

25、得Emg/q (2分)(2)设OA边与竖直方向成,根据力矩平衡找出动能最大位置,M顺M逆3mgLsinmgLcosqELcosqELsin(1分)求得OA杆与竖直方向夹角45时A球动能最大。(1分)根据系统动能定理W合EK3mgL(1cos45)mgLsin45qEL sin45qEL(1cos45)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,根据系统动能定理3mgL(1cos)mgLsinqELsinqEL(1cos)0(1分)求得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

26、、B小球电势能之和最小(2分)EqEL mgL(2分)33(14分)(1)mgxsinmv12, v14m/s(1分)mgsin,BL1Tm (1分)BILmgsin,I1A (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xv1/2t1,此时金属棒ab在磁场中的运动距离为:Xv1t12x, 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:Q1mgsin2

27、x3.2J (或:Q12I2Rt1mgsin2x)(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gsin,ab离开磁场时速度为v 2,v22v122gxsin,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:mgsin2xQ2m()2m()2(2分)Q2mgsin3x4.8J(1分)Qmgsin5x8J(1分) :30414 76CE 盎35325 89FD 觽22377 5769 坩20144 4EB0 亰36303 8DCF 跏26926 692E 椮Fz26842 68DA 棚39429 9A05 騅39706 9B1A 鬚24247 5EB7 康32731 7FDB 翛

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