山西省大同市大仁莊鄉(xiāng)中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

山西省大同市大仁莊鄉(xiāng)中學2022年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.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示．已知小車質(zhì)量M＝214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0＝7.8g，所使用的打點計時器交流電頻率f＝50Hz.其實驗步驟是：A．按圖中所示安裝好實驗裝置；B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復B－D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．回答下列問題：(1)按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？_______

(填“是”或“否”)．(2)實驗中打出的其中一條紙帶如下圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝_______m/s2.

(3)某同學將有關測量數(shù)據(jù)填入他所設計的表格中，如下表，次數(shù)12345砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49小車的加速度a/(m·s－2)0.881.441.842.382.89

他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a－F圖象(如圖)．造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是______________________________________________________________________，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是______________，其大小為________．參考答案：2.(單選).甲、乙兩輛汽車在平直的公路上同一地點沿相同方向由靜止開始做直線運動，它們運動的加速度隨時間變化a-t圖像如圖1所示。關于甲、乙兩車在0~20s的運動情況,下列說法正確的是（）A.在t=10s時兩車相遇

B.在t=20s時兩車相遇c.在t=10s時兩車相距最遠

D.在t=20s時兩車相距最遠參考答案：DD解析：據(jù)加速度時間圖象知道圖象與時間軸所圍的面積表示速度．據(jù)圖象可知，當20s時，兩圖象與t軸所圍的面積相等，即該時刻兩輛車的速度相等；在20秒前乙車的速度大于甲車的速度，所以乙車在甲車的前方，所以兩車逐漸遠離，當20s時，兩車速度相等即相距最遠，以上分析可知，20s前，不可能相遇，故ABC錯誤，D正確．

故選：D．3.如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m。兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s2。則下列說法中正確的是A.下滑的整個過程中A球機械能守恒B.下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為2m/sD.系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J參考答案：BD4.關于物理學史，下列說法正確的是A．伽利略認為運動不需要力來維持B．牛頓發(fā)現(xiàn)行星運動三大定律C．法拉第發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場D．法拉第發(fā)現(xiàn)磁場對通電導線有作用力參考答案：A5.（單選）如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關于小球從A到A關于O的對稱點A′過程加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯誤的是(取O點為坐標原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零)參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.平行四邊形定則”實驗中，若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏，如圖實所示，但F大于等于F′，引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實值偏________，F(xiàn)1的方向使它與F2的夾角比真實值偏________．參考答案：

大

大7.(4分)如圖所示，質(zhì)量為8kg的物體，以100J的初動能從斜面底端的A點沿斜面向上作勻減速直線運動，在上升過程中經(jīng)過B點時，動能減少了80J，機械能減少了32J，已知A、B間的距離s=2m，則物體受到的滑動摩擦力大小為

N，沿斜面向上運動的總時間為

s。

參考答案：答案：16，18.（4分）用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J，汽缸里空氣的內(nèi)能

（填“增加”或“減少”）了

J。參考答案：

增加

690J9.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：10.（6分）某舉重運動員舉重，記錄是90Kg，他在以加速度2m/s2豎直加速上升的電梯里能舉________Kg的物體，如果他在電梯里能舉起112.5Kg的物體，則此電梯運動的加速度的方向_________，大小是________。參考答案：75Kg，豎直向下，2m/s211.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標出），那么各圖中沒有光電子到達金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標號），能夠到達金屬網(wǎng)的光電子的最大動能是0.5eV．參考答案：解：因為金屬鎢的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應的是B、C、D，B選項所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達金屬網(wǎng)；C選項光電子的最大初動能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動能定理，知電子不能到達金屬網(wǎng)；D選項光電子的最大初動能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動能定理，有光電子能夠到達金屬網(wǎng)．故沒有光電子達到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項中逸出的光電子最大初動能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達金屬網(wǎng)時最大動能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．12.某實驗小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關系的圖線是

；描述加速度與力的關系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關系通常采用

關系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數(shù)點（交流電源頻率為50HZ），分別標出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：13.吊橋AB長L，重G1，重心在中心。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重量G2已知。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當?shù)鯓蚺c鉛垂線的夾角θ=_____________吊橋能平衡，此時鉸鏈A對吊橋的作用力FA=_____________。參考答案：2arcsin，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學?？萍脊?jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關鍵．15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，A、B為長度m的兩塊完全相同的長木板，靜止在光滑的水平面上，小物塊C置于B的右端，質(zhì)量與A、B相等，與A、B間的動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)給小物塊C以初速度m／s開始向左滑動，最后恰好能滑到B板的左端，與B保持相對靜止，在此過程中B與A沒有相碰?，F(xiàn)再讓B、C靜止，C置于B的右端，木板A以初速度向右運動，與木板B發(fā)生瞬間碰撞，碰后A、B速度相同但不粘連。g取l0m／s2．求：（1）C與B之間的動摩擦因數(shù)；（2）碰后C在B上滑動的時間及最終B的速度大小。

參考答案：解析：（1）C和B保持相對靜止時，共同速度為，由動量守恒和功能關系

①

1分

②

2分

聯(lián)立①②并代入數(shù)值解得：

③

（2）解法1：A、B碰撞，A和B系統(tǒng)動量守恒

，則

④

1分

碰后A和B一起向右減速運動，C向右加速運動

m/s2

⑤

1分

m/s2

⑥

1分

設經(jīng)時間，C滑到B的左端，有

⑦

⑧

⑨

聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨并代入數(shù)值解得：

∵，∴取

⑩

3分

此時，，此后，C進入A板，在A上滑動，A、B分離。B的速度保持不變?！?/p>

1分解法2：，則

1分設C能滑到B的左端，

1分

2分解得及∵舍去，∴

2分s

2分17.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度。求：（1）斜面傾角α（2）B的最大速度vBm

參考答案：（1）A剛離開地面時，對A有：

①

（2分）

此時B有最大速度，即

則對B有：

②

（2分）

對C有：

③

（2分）

以上方程聯(lián)立可解得：

（2分）（2）初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對B有：

④

（2分）ks5u由上問知，則從釋放至A剛離開地面過程中，彈性勢能變化量為零；（2分）此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，即：

⑤（4分）

以上方程聯(lián)立可解得：

（4分）18.