山西省太原市太行中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市太行中學(xué)2022年高三物理上學(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.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用壓敏電阻判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖所示，將壓敏電阻固定在升降機(jī)底板上，其上放置一個(gè)物塊，在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某一段時(shí)間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)I不變，且I大于升降機(jī)靜止時(shí)電流表的示數(shù)I0，在這段時(shí)間內(nèi)（

）（A）升降機(jī)可能勻速上升（B）升降機(jī)一定在勻減速上升（C）升降機(jī)一定處于失重狀態(tài)（D）通過(guò)壓敏電阻的電流一定比電梯靜止時(shí)大參考答案：C2.

如右圖所示，豎直面內(nèi)的固定圓環(huán)光滑，兩個(gè)有孔的小球A和B套在環(huán)上．中間用一根輕繩相連，B處在過(guò)圓心的水平線(xiàn)上，繩與水平方向的夾角為30°時(shí)A、B均保持靜止，已知B的質(zhì)量為m，下列判斷正確的是()A．繩的張力大小等于mgB．A的質(zhì)量為2mC．剪斷細(xì)繩的瞬間A的加速度大小為g/2D．剪斷細(xì)繩的瞬間A的加速度大小為g參考答案：B3.為了讓乘客乘車(chē)更為舒適,某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示.當(dāng)此車(chē)減速上坡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．乘客處于失重狀態(tài)B．乘客所受合力越來(lái)越小C．乘客受到水平向右的摩擦力作用D．乘客所受力的合力沿斜坡向上參考答案：A4.同一介質(zhì)中的兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示。t=1s時(shí)，平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好回到平衡位置。關(guān)于這兩列波的下列說(shuō)法中正確的是（

）A．兩列波速度可能都是3m/sB．兩列波在重疊時(shí)，x=10m處振動(dòng)最強(qiáng)C．兩列波在重疊時(shí)，x=15m處振動(dòng)最弱D．兩列波在重疊時(shí)，x=12.5m處振動(dòng)最強(qiáng)參考答案：

答案：AB5.科學(xué)家常用中子轟擊原子核，這是因?yàn)橹凶覣．質(zhì)量較小

B．質(zhì)量較大

C．能量較大

D．是電中性的參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線(xiàn)速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線(xiàn)速度，A、B通過(guò)的路程之比為4：3，時(shí)間相等，則線(xiàn)速度之比為4：3，故A錯(cuò)誤。B.角速度，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度等于圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，A、B轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為3：2，時(shí)間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑線(xiàn)速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線(xiàn)速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯(cuò)誤。7.在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)用一根細(xì)線(xiàn)和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測(cè)得此單擺20個(gè)周期的時(shí)間t，懸點(diǎn)到小球頂端的線(xiàn)長(zhǎng)為l，還需要測(cè)量的物理量有_______________________。將g用測(cè)得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=8.一質(zhì)量為m=3kg的小球靜止在水平地面上，給小球加一豎直向上的恒力F使小球從地面向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間1s后撤掉力F，再經(jīng)過(guò)時(shí)間1s后小球剛好落回地面，取g=10m/s2，則所加的恒力F=

N，小球落回地面時(shí)的速度為

m/s.參考答案：

40

，

(或6.67)

9.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。

參考答案：10.為了測(cè)量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)，E是電池。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：(1)將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)________，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)________的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________，使________，記下此時(shí)RN的讀數(shù)；(3)多次重復(fù)上述過(guò)程，計(jì)算RN讀數(shù)的________，此即為待測(cè)微安表頭內(nèi)阻的測(cè)量值。參考答案：11.(5分)如圖所示，是測(cè)定子彈速度的裝置示意圖，A、B兩圓盤(pán)平行，相距為L(zhǎng)，兩圓盤(pán)固定在同一根穿過(guò)圓心且與盤(pán)面垂直的轉(zhuǎn)軸上，兩圓盤(pán)以角速度ω高速轉(zhuǎn)動(dòng)，子彈以平行轉(zhuǎn)軸方向先后穿過(guò)A、B兩盤(pán)，量得兩圓盤(pán)上彈孔和圓心連線(xiàn)的夾角為θ，由此可測(cè)出子彈的速度為

。參考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……12.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時(shí)，在A球拋出點(diǎn)正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計(jì)空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點(diǎn)時(shí)與A球相遇，則B球被拋出時(shí)的初速度為_(kāi)___________m/s，水平距離s為_(kāi)___________m。

參考答案：10

5

13.我國(guó)航天計(jì)劃的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A．計(jì)時(shí)表一只；B．彈簧測(cè)力計(jì)一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質(zhì)量M(已知萬(wàn)有引力常量為G)(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)_______、________和________(用選項(xiàng)符號(hào)表示)；(2)兩次測(cè)量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號(hào)分別寫(xiě)出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式R＝________，M＝________。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會(huì)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀(guān)量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，C為AB的中點(diǎn)，在AC之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與斜面垂直的虛線(xiàn)CD為電場(chǎng)的邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從B點(diǎn)開(kāi)始以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，試求：（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（3）保持其他條件不變，使勻強(qiáng)電場(chǎng)在原區(qū)域內(nèi)（AC間）順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，求小物塊離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能EK大小．參考答案：解：（1）小物塊在BC上勻速運(yùn)動(dòng)，支持力：N=mgcosθ滑動(dòng)摩擦力：f=μN(yùn)由平衡條件得：mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）小物塊在CA段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則：N′=mgcosθ﹣qEf′=μN(yùn)′根據(jù)動(dòng)能定理得：mgLsinθ﹣f′L=m（v2﹣v20）解得：E=（v2﹣v20）（3）①小物塊可能從A處出電場(chǎng)，W電+WG+Wf=EK﹣EK0則：﹣qEL=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣②小物塊可能從C處出電場(chǎng)，設(shè)從C處進(jìn)入電場(chǎng)滑行距離X，則：﹣qEx=m（0﹣v20）從C處進(jìn)入電場(chǎng)到從C處滑出電場(chǎng)的過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理：Wf=EK﹣EK0﹣2μmgxcosθ=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣答：（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為tanθ；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小E=（v2﹣v20）；（3）保持其他條件不變，使勻強(qiáng)電場(chǎng)在原區(qū)域內(nèi)（AC間）順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°，小物塊離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能EK大小為mv20﹣或者mv20﹣．17.（16分）如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計(jì)），MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m，MN連線(xiàn)水平，長(zhǎng)為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長(zhǎng)度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度，在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。g取。（1）求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到處電勢(shì)差（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖2中畫(huà)出F-x關(guān)系圖像（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：（1），（2），圖像見(jiàn)解析（3）其中，帶入可得關(guān)系圖像如下圖所示（3）外力F所做的功WF等于F-x圖線(xiàn)下所圍的面積，即桿的重力勢(shì)能增加量△Ep

△Ep=故全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q

Q=WF-△Ep=7.5J18.如圖所示，在高出水平地面的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長(zhǎng)度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量。B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)。開(kāi)始時(shí)二者均靜止，先對(duì)A施加水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺(tái)）