山西省忻州市莊磨中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省忻州市莊磨中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)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.（單選）用質(zhì)量為M的吸鐵石，將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上．某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動，則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為（）A．FB．mgC．D．參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算．.專題：摩擦力專題．分析：分析物體受力情況，根據(jù)共點力的平衡條件可得出摩擦力的大小．解答：解：由題意可知，整體受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力為F合=；由力的平衡條件可知，摩擦力的應(yīng)與合力大小相等，方向相反；故選：D點評：本題應(yīng)首先明確物體受到的摩擦力為靜摩擦力；靜摩擦力的與其他沿接觸面的外力的合力大小相等，方向相反．2.某時刻，兩車從同一地點、沿同一方向做直線運動，下列關(guān)于兩車的位移、速度隨時間t變化的圖象，能反應(yīng)t1時刻兩車相遇的是參考答案：BD3.（單選）美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒—22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s參考答案：D4.意大利的物理學(xué)家伽利略提出“著名的斜面試驗”，逐漸增大斜面傾角并由此推理得出的結(jié)論是（）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．無論物體是否運動，都具有慣性C．力不是維持物體運動的原因D．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因參考答案：A【考點】物理學(xué)史；自由落體運動．【分析】解答本題的關(guān)鍵是了解“理想斜面實驗”內(nèi)容、具體方法以及結(jié)論等．【解答】解：在伽利略的“理想斜面實驗”中，若逐漸增大斜面傾角并將結(jié)論放大得出的最后結(jié)論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，若將角度減小，最后變?yōu)樗剑雎阅Σ恋贸龅慕Y(jié)論是物體的運動不需要力來維持，故BCD錯誤，A正確．故選A．5.在赤道上某處有一支避雷針。當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過避雷針上方時，避雷針開始放電，則地磁場對避雷針的作用力的方向為（

）A．正東

B．正西

C．正南

D．正北參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場中磁感應(yīng)強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應(yīng)強度的大小為，則a點的磁感應(yīng)強度大小為，乙導(dǎo)線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

7.（6分）如圖所示，一根長為L、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負(fù)擔(dān)減輕了75N，乙的負(fù)擔(dān)減輕了150N?？芍窃诰嗉?/p>

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N8.（4分）沿平直公路作勻變速直線運動的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：9.如右圖所示，用均勻金屬絲折成邊長為0.1m的正方形框架abcd能以ab邊為軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，框架每邊質(zhì)量都是2.5g，電阻都是0.2Ω，aa/與bb/是在同一水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌，并分別與金屬框架連接于a和b處，導(dǎo)軌的電阻不計。阻值為0.2Ω的金屬棒mn平放在兩導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，整個裝置處于B=1T、方向豎直向上的勻強磁場中，若導(dǎo)體mn作勻速運動后能使框架abcd平衡在與豎直方向成α=45°角的位置上，此時cd中的電流大小為

A，導(dǎo)體mn的速度大小為

。參考答案：

0.5

7

10.如圖所示，一個厚度不計的圓環(huán)A，緊套在長度為L的圓柱體B的上端，A、B兩者的質(zhì)量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，其大小為kmg（k＞1）。B由離地H高處由靜止開始落下，則B下端觸地時的速度為

，若B每次觸地后都能豎直向上彈起，且觸地時間極短，觸地過程無動能損失，則要使A、B始終不分離，L至少應(yīng)為

。參考答案：，11.如圖所示,理想氣體作圖示的循環(huán),其中2→3過程是絕熱過程,3→1過程是等溫過程,則2→3過程中氣體內(nèi)能____(填“增加”“減小”或“不變”),3→1過程中氣體____(填“吸熱”或“放熱”).參考答案：

(1).減小

(2).放熱2→3過程是絕熱過程,體積增大，氣體對外界做功,內(nèi)能減?。?→1過程是等溫過程,內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功,氣體向外放熱。12.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會導(dǎo)通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請闡述飲水機(jī)的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）13.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過他歷時4s，整個列車經(jīng)過他歷時20s，設(shè)各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過他身旁歷時______s。參考答案：25節(jié)，4s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的實驗裝置來進(jìn)行“探究加速度與力的關(guān)系”研究，細(xì)線跨過定滑輪連接小車和重物，小車在細(xì)線的拉力作用下自左向右運動，將光電門1、2分別固定在木板上B、C兩點，用它們可以準(zhǔn)確地記錄遮光條通過光電門的時間。

（1）未懸掛重物時，利用現(xiàn)有條件怎樣操作并判定小車與木板間的摩擦力已經(jīng)得到平衡？

；

（2）撤去光電門1，保持小車質(zhì)量M不變，不斷改變重物的質(zhì)量m，每次讓小車都從同一位置A點由靜止釋放，得到小車遮光條通過光電門2的時間t；記錄數(shù)據(jù)．利用測量數(shù)據(jù)描點作圖，橫軸用重物質(zhì)量m，若要得到一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，則縱軸應(yīng)用

（選填“t”、“t－1”、“t2”或“t-2”）表示，若得到的確為一直線，則由圖線得出結(jié)論

；

（3）在實驗操作正確的前提下，實驗中測得多組數(shù)據(jù)，并按照第⑵問中的坐標(biāo)系描點作圖，發(fā)現(xiàn)直線在末端發(fā)生彎曲，則此結(jié)果對應(yīng)于下圖中的圖

（選填“甲”或“乙”）。參考答案：：⑴將木板傾斜，輕輕推動小車，若兩個光電傳感器記錄時間相同，就平衡了摩擦力（2分）

⑵t-2

（2分）

在質(zhì)量一定時，加速度與力成正比

（2分）⑶甲（2分）15.某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。?）

請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)：①

；②

。（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)打的六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5。若打點的頻率為f（h、f均采用國際單位），則打E點時重物速度的表達(dá)式為vE=

；若分別計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方（v2）與距離（h）的關(guān)系圖線如圖丙所示，則重力加速度g=

m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）重物釋放時應(yīng)緊靠打點計時器（1分）打點計時器應(yīng)接交流電源；（2）（2分）9.6四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質(zhì)量為M＝2kg的小平板車C靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為mA＝2kg的物體A(可視為質(zhì)點)，如圖所示，一顆質(zhì)量為mB＝20g的子彈以600m/s的水平速度射穿A后，速度變?yōu)?00m/s，最后物體A靜止在車上，求平板車最后的速度是多少？整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？參考答案：解析：子彈射穿A時，以子彈與A組成的系統(tǒng)為研究對象．由動量守恒定律得mBvB＝mAvA′＋mBvB′A在小車上相對滑動，設(shè)最后速度為v″.以A與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律得mAvA′＝(mA＋M)v″可得v″＝2.5m/s.整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能是ΔE=17.如圖所示，一木箱靜止、在長平板車上，某時刻平板車以a=2.5m/s2的加速度由靜止開始向前做勻力―直線運動，當(dāng)速度達(dá)到)V=9m/s時改做勻速直線運動，己知木箱與平板車之間的動脒擦因數(shù)，箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等（g取)。求：(1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小;.(2)要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時距平板車末端的最小距離。參考答案：（1）設(shè)木箱的最大加速度為，根據(jù)牛頓第二定律

（2分）

解得

（2分）則木箱與平板車存在相對運動，所以車在加速過程中木箱的加速度為（1分）(2)設(shè)平板車做勻加速直線運動的時間為，木箱與平板車達(dá)到共同速度的時間為，根據(jù)速度公式

①

（1分）

②

（1分）達(dá)共同速度平板車的位移為則

③

（2分）木箱的位移為則

④

（2分）要使木箱不從平板車上滑落，木箱距平板車末端的最小距離滿足

⑤（2分）解①②③④⑤得

（1分）18.如圖1所示，水平直線PQ下方有豎直向上的勻強電場，上方有垂直紙面方向的磁場，其磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律如圖2所示(磁場的變化周期T=2.4×10-5s)?，F(xiàn)有質(zhì)量帶電量為的點電荷，在電場中的O點由靜止釋放，不計電荷的重力。粒子經(jīng)t0=第一次以的速度通過PQ，并進(jìn)入上方的磁場中。取磁場垂直向外方向為正，并以粒子第一次通過PQ時為t=0時刻。(本題中取，重力加速度)。試求：

⑴電場強度E的大?。?/p>

⑵時刻電荷與O點的水平距離；⑶如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于PQ的足夠大的擋板，求電荷從開始運動到碰到擋板所需的時間。(保留三位有效數(shù)字)參考答案：⑴設(shè)粒子在電場中的加速度為a

由運動公式V0=at

(1分)

由牛頓定律qE=ma

(1分)

故電場強度大?。?2分)⑵如果粒子在勻強磁場B1=0.3T中作勻速圓周運動：

運動周期

(1分)