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山西省臨汾市師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示,一簡(jiǎn)諧波在x軸上傳播,實(shí)線和虛線分別是t1=0和t2=0.2s時(shí)刻的波形圖,則A.若該波的傳播速度是35m/s,則該波沿一x方向傳播B.若該波頻率為1.25Hz,則該波一定沿一x方向傳播C.若該波沿+x方向傳播,則該波的波速一定為5m/sD.若該波沿+x方向傳播,t1時(shí)刻x=6m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下參考答案:A根據(jù)圖象讀出波長(zhǎng),根據(jù)波長(zhǎng)、波速的關(guān)系求出周期,在與0.2s比較判斷波的傳播方向,若該波頻率為1.25Hz,求出周期,比較周期與0.2s的關(guān)系判斷波的傳播方向,由于波具有周期性,所以速度不可能是一個(gè)固定的值,判斷t=0時(shí)刻,x=6m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,繼而判斷出波源的振動(dòng)方向.A、根據(jù)圖象可知,波長(zhǎng)λ=4m,若該波的傳播速度是35m/s,則,,則該波沿﹣x方向傳播,故A正確;B、1.25Hz的簡(jiǎn)諧波周期,則,根據(jù)波的平移法實(shí)線右移波長(zhǎng)為虛線波形,則波向右傳播,即該波一定沿+x方向傳播,故B錯(cuò)誤;C、由于波具有周期性,所以速度不可能是一個(gè)固定的值,故C錯(cuò)誤;D、若該波在t1=0時(shí)刻已沿+x方向恰傳播到x=6m處,從t=0時(shí)刻的波形圖上判斷x=6m的質(zhì)點(diǎn)與x=2m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況相同,其前面的點(diǎn)(波向右傳播,左邊為前)在其上方,則此質(zhì)點(diǎn)將向上運(yùn)動(dòng),所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向是一致的,故波源起振方向向上,故D錯(cuò)誤.故選:A2.(單選)如圖,一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)(小球可視為質(zhì)點(diǎn)),飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)。O為半圓軌道圓心,半圓軌道半徑為R,OB與水平方向夾角為60°,重力加速度為g,則小球拋出時(shí)的初速度為參考答案:B飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn),知速度與水平方向的夾角為30°,設(shè)位移與水平方向的夾角為θ,則解得:因?yàn)?,所以豎直位移:;由豎直方向自由落體規(guī)律:.
由:,解得:=.所以B正確,A、C、D錯(cuò)誤.所以答案為:B.3.如圖所示,水平地面上。處于伸直狀態(tài)的輕繩一端拴在質(zhì)量為m的物塊上,另一端拴在固定于B點(diǎn)的本樁上.用彈簧稱(chēng)的光滑掛鉤緩慢拉繩,彈簧稱(chēng)始終與地面平行.物塊在水平拉力作用下緩慢滑動(dòng).當(dāng)物塊滑動(dòng)至A位置,時(shí),彈簧稱(chēng)的示數(shù)為F.則:A,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B.木樁受到繩的拉力始終大于,C.彈簧稱(chēng)的控力保持不變D.彈簧稱(chēng)的拉力一直增大參考答案:AD4.如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l、h均為定值)。將A向B水平拋出的同時(shí),B自由下落。A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反。不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則(
)(A)A、B在第一次落地前能否發(fā)生相碰,取決于A的初速度大?。˙)A、B在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰(C)A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰(D)A、B一定能相碰參考答案:AD5.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén),引力常量為G。地球的密度為A.
B.
C.
D.參考答案:B二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω.電鍵S斷開(kāi)時(shí),R2的功率為4W,電源的輸出功率為4.75W,則電流表的讀數(shù)為0.5A;電鍵S接通后,電流表的讀數(shù)為2A.則R3=Ω.參考答案:【考點(diǎn)】:閉合電路的歐姆定律.【專(zhuān)題】:恒定電流專(zhuān)題.【分析】:電鍵S斷開(kāi)時(shí),由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率,由公式P1=I2R1求出通過(guò)R1的電流,即可得到R2的電流.設(shè)出R3的阻值,由串聯(lián)并聯(lián)電路求得I的表達(dá)式進(jìn)而求得R3.:解:電鍵S斷開(kāi)時(shí),由P出﹣P2=I2R1得:電路中電流I===0.5A
則R2===16Ω接通電鍵S后,設(shè)電路中電流為I′:I′1=2A,
I′1=
代入數(shù)據(jù)可得:R3=故答案為:0.5
7.
(5分)一個(gè)蓄電池輸出電壓為12V,若輸出的電能為4.3×106J,則它放出的電量為_(kāi)____________C。參考答案:答案:3.6×1058.一個(gè)晴朗的天氣,小明覺(jué)得湖水中魚(yú)兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美,于是畫(huà)了一幅魚(yú)兒戲水的圖畫(huà)(如圖所示)。但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫(huà)有不符合物理規(guī)律之處,請(qǐng)根據(jù)你所掌握的物理知識(shí)正確畫(huà)出草圖,并指出這樣畫(huà)的物理依據(jù)。①(2分)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫(huà)上你認(rèn)為正確的草圖②(3分)依據(jù)
③(2分)如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升,則小氣泡中的氣體對(duì)外做的功
(填“大于”、“等于或“小于”)氣體吸收的熱量。參考答案:①②因上層水溫較高和壓強(qiáng)較小,故小氣泡在上升過(guò)程中氣泡內(nèi)壓強(qiáng)減小,溫度升高,體積增大。③“小于”9.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)探究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13中甲所示.木塊從A點(diǎn)靜止釋放后,在1根彈簧作用下彈出,沿足夠長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下,O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置,測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1,并記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W.用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放,木塊分別運(yùn)動(dòng)到B1、B2……停下,測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象W—L,如圖乙所示.(1)根據(jù)圖線分析,彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系.
(2)W—L圖線為什么不通過(guò)原點(diǎn)?
(3)彈簧被壓縮的長(zhǎng)度LOA為多少?
參考答案:(1)木塊從O點(diǎn)到靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理,知,由圖線知W與L成線性變化,因此W與v0的平方也成線性變化。(2)未計(jì)木塊通過(guò)AO段時(shí),摩擦力對(duì)木塊所做的功。Ks5u(3)在圖線上取兩點(diǎn)(6,1),(42,5)代入、得LOA=3cm10.物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圈所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).沿豎直墻面固定一根刻度尺,使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上,距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪,用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過(guò)定滑輪,兩端拴接質(zhì)量不等的兩個(gè)物體A、B.開(kāi)始時(shí),將兩物體處于相等高度位置,絲線繃直;通過(guò)刻度尺,記錄A、B兩物體距離地面的高度為h;然后,同時(shí)由靜止釋放A、B物體,較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止,較輕的B物體仍向上運(yùn)動(dòng),觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h,并記錄下來(lái)
①根據(jù)上述測(cè)量的物理量可計(jì)算A、B兩物體質(zhì)量之比
;
②用天平測(cè)量?jī)晌矬w質(zhì)量,所得A、B兩物體質(zhì)量之比,與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距,試分析造成誤差的原因
參考答案:①3:1(4分)②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測(cè)量值有誤差(回答出任一個(gè)均給分)(2分)①設(shè)物體A落地時(shí)的速度為v,則此時(shí)B物體的速度大小也是v,選地面為零勢(shì)能面,由機(jī)械能守恒得,A落地后,對(duì)B物體,由機(jī)械能守恒可得,由動(dòng)能定理可得0-,以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響,還有H或h的測(cè)量值不準(zhǔn)確都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差。11.某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺,測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G;②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連,如圖甲所示。在A端向右拉動(dòng)木板,等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F;③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置于木板上左端C處,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P連接,保持滑塊靜止,測(cè)量重物P離地面的高度h;⑤滑塊由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最終停在木板上D點(diǎn)(未與滑輪碰撞),測(cè)量C、D間距離S。完成下列作圖和填空:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙(見(jiàn)答題卡)上作出F—G圖線。(2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=____________(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大?。絖_________________(用h、s、和重力加速度g表示。)參考答案:(1)如右圖所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正確)(3)解析:(1)根據(jù)描點(diǎn)法在F-G圖象上描出各點(diǎn),再連接起來(lái),如圖所示;
(2)由圖甲可知F=μG,則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40;(3)當(dāng)重物P剛好下落到地面時(shí),滑塊的速度v最大,此時(shí)滑塊的位移為h,此后滑塊做加速度為μg的勻減速運(yùn)動(dòng),由公式v2-v02=2as知:滑塊的最大速度vmax滿(mǎn)足:vmax2=2μg(S-h),則vmax=12.(4分)放射性元素每秒有一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí),其放射性活度即為1貝可勒爾。是核電站中核反應(yīng)的副產(chǎn)物,它可以衰變成,半衰期為8天。福島核電站泄漏出的放射性物質(zhì)中就含有,當(dāng)?shù)卣谀炒螜z測(cè)中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的放射性活度為本國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)值的4倍。則一個(gè)核中有_______個(gè)中子、衰變成時(shí)放出的粒子為_(kāi)______粒子。至少經(jīng)過(guò)_______天,該空氣樣品中的放射性活度才會(huì)達(dá)到本國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)值。參考答案:78、?、1613.(4分)兩個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U-I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_(kāi)______W;現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上,電源內(nèi)阻忽略不計(jì),此時(shí)L2的實(shí)際功率約為_(kāi)_______W。參考答案:答案:99,17.5三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示的游標(biāo)卡尺是在測(cè)某物體的內(nèi)徑,則游標(biāo)卡尺讀數(shù)為1.90cm.參考答案:解:游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為19mm,游標(biāo)尺上第0個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為0×0.1mm=0.0mm,所以最終讀數(shù)為:19mm+0.0mm=19.0mm=1.90cm.故答案為:1.9015.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放,鋼球的落地點(diǎn)距軌道末端的水平距離為S.(1)若驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,S2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足S2=4Hh;(用H、h表示)(2)如圖乙所示,在同一坐標(biāo)紙上畫(huà)出了兩條S2﹣h的圖線.一條是S2與h的理論關(guān)系圖線;一條是實(shí)驗(yàn)得到的S2﹣h圖線,是經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量S、h得到數(shù)據(jù),描點(diǎn)后作出的圖線.分析可知,圖線b(填“a”或“b”)是實(shí)驗(yàn)得到的S2﹣h圖線.(3)從S2﹣h關(guān)系圖線中可以看出實(shí)驗(yàn)值與理論值相差較明顯,你認(rèn)為造成偏差的原因是小球與軌道間存在摩擦力.(回答一條即可)參考答案:解:(1)物體在光滑軌道上下落時(shí),機(jī)械能守恒有:mgh=mv2
①平拋后有:S=v0t
②H=gt2
③聯(lián)立①②③解得:S2=4Hh.(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2﹣h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn):自同一高度靜止釋放的鋼球,也就是h為某一具體數(shù)值時(shí),理論的s2數(shù)值大于實(shí)驗(yàn)的s2數(shù)值,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道同一高度運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定,所以實(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值.所以圖線b是實(shí)驗(yàn)得到的S2﹣h圖線.(3)由于客觀上,軌道與小球間存在摩擦,機(jī)械能減小,因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值?。∏虻霓D(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持,而機(jī)械能守恒中沒(méi)有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分,也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于“理論”速率.所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力.故答案為:(1)4Hh.(2)b.(3)小球與軌道間存在摩擦力.四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.某種彈射裝置如圖所示,光滑的水平導(dǎo)軌右端與水平傳送帶平滑連接,傳送帶長(zhǎng)L=6.5m,以速率v=4.0m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上。開(kāi)始時(shí)靜止的B、C之間有一壓縮的輕彈簧,處于鎖定狀態(tài)。A以初速v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動(dòng),A與B碰后黏合在一起,碰撞時(shí)間極短,其過(guò)程可認(rèn)為不影響滑塊C。碰撞使B、C間鎖定解除,彈簧伸展,從而使C與A、B分離,分離后C以速度vC=2.0m/s滑上傳送帶,并從右端滑出落至地面上的P點(diǎn)。已知C與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,重力加速度取g=10m/s2。
求:(1)滑塊C從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大??;(2)滑塊B、C處于鎖定時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP;(3)改變A的初速v0的大小,但保持每次實(shí)驗(yàn)時(shí)B、C間彈簧的壓縮狀態(tài)相同,要使滑塊C總能落到地面上的P點(diǎn),求v0的取值范圍。參考答案:(1)滑塊與傳送帶等速時(shí)
t
即滑塊在傳送帶上先加速后勻速,從其右端滑出時(shí)速度為v=4m/s.
(6分)(2)A碰B:
C與AB分離:
解得:
(8分)(3)v0的最小與最大分別對(duì)應(yīng)在傳送帶上一直勻加速和勻減速:
解得:當(dāng)a=1m/s2時(shí),當(dāng)a=-1m/s2時(shí),
(6分)17.一質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A與木塊B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,開(kāi)始彈簧處于原長(zhǎng),如圖所示。已知彈簧被壓縮瞬間A的速度為,木塊A、B的質(zhì)量均為M。求:(Ⅰ)子彈射入木塊A時(shí)的速度;(Ⅱ)彈簧被壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。參考答案:(Ⅰ);(Ⅱ)。本題旨在考查動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律。(Ⅰ)以子彈與木塊A組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,以子彈的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得:解得:(Ⅱ)彈簧壓縮最短時(shí),兩木塊速度相等,以?xún)赡緣K與子彈組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,以木塊A的初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量守恒定律得:解得:由機(jī)械能守恒定
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