山西省太原市西山煤電集團公司第十一中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

山西省太原市西山煤電集團公司第十一中學2021-2022學年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.2012年倫敦奧運會上中國選手周璐璐在女子75公斤級比賽中以333公斤的總成績獲得冠軍，并打破世界紀錄。如圖為她挺舉時舉起187公斤的圖片，兩臂成120°，周璐璐沿手臂撐的力F及她對地面的壓力N的大小分別是（g取10m/s2）Ａ．F=4080N，N=1870N

Ｂ．F=2620N，N=1870NＣ．F=750N，N=4080N

Ｄ．F=1870N，N=2620N參考答案：D2.關于物理學的研究方法，下列說法正確的是A.把帶電體看成點電荷運用了理想化模型的方法B.力的平行四邊形定則的探究實驗中運用了控制變量的方法C.伽利略在研究自由落體運動時運用了理想實驗的方法D.法拉第在發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗中運用了等效替代的方法參考答案：A3.（多選題）如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點）固定在絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)將與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點由靜止釋放，若兩小球可視為點電荷．在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，下列說法中正確的是（）A．小球P的速度一定先增大后減小B．小球P的機械能一定在減少C．小球P速度最大時所受彈簧彈力和庫侖力的合力為零D．小球P與彈簧系統(tǒng)的機械能一定增加

參考答案：AD解：A、小球先沿斜面加速向下運動，后減速向下運動，當彈簧壓縮量最大時，小球靜止，故A正確B、根據(jù)除了重力和彈力之外的力做功量度機械能的變化得小球P除了重力和彈力之外的力做功還有彈簧的彈力和庫侖斥力做功，開始彈簧的彈力和庫侖斥力的合力方向可能向上，也就是可能做負功，所以小球P的機械能可能增大，故B錯誤C、小球P的速度一定先增大后減小，當p的加速度為零時，速度最大，所以小球P速度最大時所受彈簧彈力、重力沿斜面向下的分力和庫侖力的合力為零，故C錯誤D、根據(jù)能量守恒定律知，小球P的動能、與地球間重力勢能、與小球Q間電勢能和彈簧彈性勢能的總和不變，因為在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，Q對P的庫侖斥力做正功，電勢能減小，所以小球P與彈簧系統(tǒng)的機械能一定增加，故D正確．故選AD．4.如圖所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里且在變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán)，導線框abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度按下右圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環(huán)受到向下的磁場作用力參考答案：D5.一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量不相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（

）A．A球的線速度必小于B球的線速度B．A球的角速度必小于B球的角速度C．A球需要的向心力等于B球需要的向心力D．A球對筒壁的壓力可能等于B球對筒壁的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在真空的贏角坐標系中，有兩條互相絕緣且垂直的長直導線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無限長通電直導線距離為r處的磁感應強度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點，r=0．lm的各點中x、z坐標為

處磁感應強度最小，最小值為___T。參考答案：7.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼模穹優(yōu)樵瓉淼?，擺長變?yōu)樵瓉淼?，擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，則它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：8.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉半徑之比為________，運轉周期之比為________。參考答案：；

9.A．質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度2v0/3射出。則物塊的速度為＿＿＿＿，此過程中損失的機械能為＿＿＿＿。參考答案：

mv02-m2v02。由動量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此過程中損失的機械能為△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。10.為了用彈簧測力計測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的實驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案

更易于操作，簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動,（2）0.411.為了定性研究阻力與速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗。接通打點計時器，將拴有金屬小球的細線拉離豎直方向—個角度后釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板一起運動，打點計時器在紙帶上打下了一系列的點，用刻度尺測出相鄰兩點間的距離，可以判斷小車所受的阻力隨速度的減小而____________（填“增大”或“減小”），判斷的依據(jù)是_______________________。參考答案：減小，相鄰相等時間內(nèi)的位移差減小12.某物理興趣小組準備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實驗器材：①Ig=l00μA的微安表一個；②電動勢E=1．5V，電阻可忽略不計的電源一個；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個；④紅、黑測試表筆和導線若干。某同學用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至14kΩ，就成功地改裝了一個簡易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤刻線如圖乙所示，其中“15”刻線是微安表的電流半偏刻線處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內(nèi)阻Rg=____Ω。

（3）理論和實驗研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標度也不改變，僅增加一個電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：13.（單選）某人欲估算飛機著陸時的速度，他假設飛機停止運動前在平直跑道上做勻減速直線運動，飛機在跑道上滑行的距離為s，從著陸到停下來所用的時間為t，則飛機著陸時的速度為

A．

B．

C．

D．到之間的某個值參考答案：B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大??；（Ⅱ）t時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B，用長為的細繩吊起處于靜止狀態(tài)，質(zhì)量為m的A球沿半徑為的光滑1／4圓弧軌道，在與O點等高位置由靜止釋放，A球下滑到最低點與B球相碰，若A球與B球碰撞后立刻粘合在一起，求：（1）A球與B球碰撞過程中損失的機械能（2）A球與B球撞后的瞬間受到細繩拉力F的大小

參考答案：（1）（2分）（2分）（3分）l（1分）（2）（3分）（1分）

17.如圖所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度v=2m/s順時針方向轉動，兩傳動輪間距L=5m?，F(xiàn)將質(zhì)量為1kg且可視為質(zhì)點的物塊以v0=4m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.5，取g=10，已知sin37=0.6，cos37=0.8，計算時，可認為滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度。參考答案：剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運動，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶等速，由牛頓第二定律得（2分）則（2分）位移（1分）物塊與傳送帶相對靜止瞬間，由于最大靜摩擦力，相對靜止狀態(tài)不能持續(xù)，物塊速度會繼續(xù)減小。此后，物塊受到滑動摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續(xù)勻減速上升，直至速度為零（1分）由（2分）得（2分）位移（1分）則物塊沿傳送帶上升的最大高度為（2分）18.一客運列車勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊．坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s．在相鄰的平行車道上有一列貨車，當該旅客經(jīng)過貨車車尾時，貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動．該旅客在此后的20.0s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過．已知每根鐵軌的長度為25.0m，每節(jié)貨車車廂的長度為16.0m，貨車車廂間距忽略不計．求：（1）客車運行速度的大小；（2）貨車運行加速度的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）設連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時間間隔為△t，每根鐵軌的長度為l，則客車的速度，①其中l(wèi)=25.0m，，則v=．

②（2）設從貨車開始運動后t=20.0s內(nèi)客車行駛的位移為s1，貨車行駛的位移為s2，貨車的加速度為a，30節(jié)貨車車廂的總長度L=30×1