山西省太原市西銘中學2022年高三物理上學期期末試題含解析

山西省太原市西銘中學2022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1.一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為(

)A．

B．C．

D．

參考答案：D2.（多選）如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P為0.9m處的質(zhì)點，Q為2.2m處的質(zhì)點。若經(jīng)歷△t=0.1s，P質(zhì)點恰好第一次運動到波谷，則下列說法正確的是（）A．該波的周期T=0.125sB．該波的傳播速度為v=14m/sC．從t=0時刻再經(jīng)歷1s，P質(zhì)點向前傳播的距離為14mD．從t=0時刻再經(jīng)歷0.052s，Q質(zhì)點一定向上振動參考答案：BD3.下列關(guān)于光的本性的說法正確的是（

）A．光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性B．光電效應現(xiàn)象說明光具有波動性C．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是橫波D．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是縱波參考答案：AAB、光電效應是金屬中的電子吸收能量后，飛出金屬表面的現(xiàn)象；說明光具有粒子性；故A正確，B錯誤；CD、光的干涉、衍射現(xiàn)象僅說明光具有波動性，而不能說明光是縱波或是橫波，故CD錯誤。故選：A4.如圖所示為遠距離高壓輸電示意圖，關(guān)于遠距離輸電，下列表述錯誤的是（）A．增加輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗的C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好參考答案：C【考點】遠距離輸電．【分析】根據(jù)P=UI，得出輸電電流與輸送功率的關(guān)系，再根據(jù)P損=I2R得出損失的功率與什么因素有關(guān)．【解答】解：A、增加輸電導線的橫截面積，根據(jù)電阻定律知可以減小輸電線的電阻，從而減少損失的功率．故A正確．B、根據(jù)P=UI，輸電電壓越高，輸電電流越小，再根據(jù)P損=I2R知，損耗的功率越小．故B正確．C、輸電電壓一定，輸送功率越大，輸電電流越大，根據(jù)P損=I2R知，損失的功率越大．故C錯誤．D、在高壓輸電的過程中，電壓過高時，感抗和容抗影響較大，所以不一定是電壓越高越好．故D正確．本題選錯誤的，故選：C．5.質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力的作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落高度為h的過程中，下列說法正確的是（

）A．物體的動能增加了4mgh/5B．物體的機械能減少了4mgh/5C．物體克服阻力做功mgh/5D．物體的重力勢能減少了mgh參考答案：ACD因物體的加速度為g，故說明物體受阻力作用，由牛頓第二定律可知，mg-f=ma；解得f=mg；重力做功WG=mgh；阻力做功Wf=-mgh；由動能定理可得動能的改變量△Ek=WG+Wf=mgh；故A正確；阻力做功消耗機械能，故機械能的減小量為mgh；故B錯誤；阻力做功為Wf，則物體克服阻力所做的功為mgh；故C正確；重力做功等于重力勢能的改變量，重力做正功，故重力勢能減小mgh，故D正確；故選ACD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是

▲

m．參考答案：負（1分）

5（2分）

-0.057.（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

690J8.（4分）在外界氣壓為1標準大氣壓的狀況下，將半徑為0.1m的兩個馬德堡半球合攏，抽去里面一部分空氣，使得球內(nèi)部氣體的壓強降為0.5個標準大氣壓，估算大約需要用力

N才能將兩半球拉開；兩半球密封處每1cm長度受到的擠壓力的大小約為__________

N。參考答案：500π；259.在傾角為30°的斜面頂點以10m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為0.1kg的小球，則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為

，過程中重力的平均功率為

。（結(jié)果保留根號）參考答案：

平拋運動的位移偏轉(zhuǎn)角為30°，故：，而、解得：故過程中重力的平均功率為：小球落到斜面上瞬間重力的瞬時功率為：10.歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子轟擊靜止的，生成兩個動能均為8.9MeV的.(1MeV＝1.6×10－13J)，寫出核反應方程為_________________________．質(zhì)量虧損為________kg.參考答案：)＋→＋或＋→＋

3.1×10－29kg11.)如圖所示，是一列沿x軸負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，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：12.（1）在“長度的測量”實驗中，調(diào)整游標卡尺兩測量爪間距離，主尺和游標尺的位置如圖甲所示，此時卡尺兩測量爪間狹縫寬度

mm。在數(shù)控實驗室，工人師傅測量某金屬絲直徑時的情景如圖乙所示，螺旋測微器測出的金屬絲的直徑是

mm。（2）某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗。如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花打點計時器（打點頻率為50Hz），C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車的拉力F等于C的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上的點求得。①圖b為某次實驗得到的紙帶，其中每兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）②下列說法正確的是

。A每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力B．實驗時應先釋放小車后接通電源C．本實驗中小車A的質(zhì)量應遠大于C的質(zhì)量D．為了更直觀方便地探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應作a—M圖象（M為小車質(zhì)量）③實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a—F圖象可能是圖c中的圖線

。（填“甲”、“乙”或“丙”）參考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙13.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運動員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠的O點。為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為____________m。參考答案：5

10

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計所有摩擦，g取10m/s2。求：⑴物體上升到1m高度處的速度；⑵物體上升1m后再經(jīng)多長時間才撞擊釘子（結(jié)果可保留根號）；⑶物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率。參考答案：⑴設物體上升到h1=1m處的速度為v1，由圖乙知

2分解得

v1=2m/s

2分⑵解法一：由圖乙知，物體上升到h1=1m后機械能守恒，即撤去拉力F，物體僅在重力作用下先勻減速上升，至最高點后再自由下落．設向上減速時間為t1，自由下落時間為t2對減速上升階段有

解得

t1=0.2s

1分減速上升距離

=0.2m

1分自由下落階段有

解得

s

2分即有

t=t1+t2=s

1分解法二：物體自h1=1m后的運動是勻減速直線運動，設經(jīng)t時間落到釘子上，則有

3分解得

t=s

2分(3)對F作用下物體的運動過程，由能量守恒有

1分

由圖象可得，物體上升h1=1m的過程中所受拉力F=12N

1分物體向上做勻加速直線運動，設上升至h2=0.25m時的速度為v2，加速度為a由牛頓第二定律有

1分由運動學公式有

1分瞬時功率

P=Fv2

1分解得

P=12W

17.如圖甲所示，足夠長的光滑導軌傾角為300，間距L＝1m，電阻不計，恒定的非勻強磁場方向垂直于斜面向下，電阻R＝1，導體棒ab質(zhì)量m＝0.25kg，其電阻r＝1，垂直于導軌放置。現(xiàn)導體棒ab從磁場上邊界由靜止下滑，測得導體棒所到達位置的磁感應強度B與導體棒在該位置速度之間的關(guān)系如圖乙所示。（g取l0m/s2）（1)求導體棒下滑2s時的速度和位移；(2）求導體棒下滑2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）由圖象乙可知:棒下滑的任意狀態(tài)有。。。。。。。2分

對棒下滑過程中某一狀態(tài)由牛頓第二定律得：。。。。2分

以上兩式代入數(shù)據(jù)可得物體的加速度a=4m/s2，。。。。。。。。。。。1分可見導體棒在斜面上做a=4m/s2的勻加速度直線運動

時，棒的速度;。。。。。。。。。。