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山西省忻州市紅表中學(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1.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為2.0m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖7甲和乙所示。設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3,則(
)A.P1>P2>P3B.P1<P2<P3C.0~2s內(nèi)力F對(duì)滑塊做功為4JD.0~2s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為4J參考答案:BC由速度圖象可知,第1s、2s、3s內(nèi)的位移分別為1m、1m、2m,由F-t圖象及功的公式W=Fscosθ可求知:W1=1J,W2=3J,W3=4J.故P1=1W,P2=3W,P3=4W,由于0~2s內(nèi)滑塊的動(dòng)能變化為零,由動(dòng)能定理可知0~2s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做的功大小等于力F做的功,為-4J。本題應(yīng)選BC.2.下面不是氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的是
A.氣體分子間的碰撞頻繁
B.同種氣體中所有的分子運(yùn)動(dòng)速率基本相等
C.氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能性是相同的
D.氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率分布具有“中間多,兩頭少”特點(diǎn)參考答案:
答案:B3.人站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上,當(dāng)體重計(jì)示數(shù)增大時(shí),可能的原因是()A.電梯勻速上升 B.電梯勻減速上升C.電梯勻減速下降 D.電梯勻加速下降參考答案:C【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用-超重和失重.【分析】先對(duì)人受力分析,受重力和支持力,體重計(jì)示數(shù)即為受到的壓力,而壓力等于支持力;再對(duì)人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,確定加速度方向;最后根據(jù)牛頓第二定律列式求解.【解答】解:A、電梯勻速上升或勻速下降時(shí)處于平衡狀態(tài),重力等于支持力,N=mg,體重計(jì)示數(shù)不會(huì)增大,故A錯(cuò)誤;C、體重計(jì)示數(shù)增大,則體重計(jì)對(duì)人的支持力大于人的重力,人受到的合力向上,處于超重狀態(tài),電梯可能加速上升或減速下降,故C正確,BD錯(cuò)誤;故選:C.4.如圖所示,質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上.小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球,M>m.現(xiàn)用一力F水平向右拉小球,使小球和車一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線與豎直方向成α角,細(xì)線的拉力為T;若用一力F’水平向左拉小車,使小球和車一起以加速度a’向左運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線與豎直方向也成α角,細(xì)線的拉力為T’.則A.
B.C.
D.參考答案:C5.(單選)如圖所示,在高度不同的兩水平臺(tái)階上放有質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體,物體間用輕彈簧相連,彈簧與豎直方向夾角為θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知m1表面光滑,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A.彈簧彈力的大小為B.地面對(duì)m2的摩擦力大小為FC.地面對(duì)m2的支持力可能為零D.ml與m2一定相等參考答案::解:對(duì)整體受力分析可知,整體受重力、支持力、拉力及彈簧的彈力;要使整體處于平衡,則水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上,且大小與F相同;故B正確;因m2與地面間有摩擦力;則一定有支持力;故C錯(cuò)誤;再對(duì)m2受力分析可知,彈力水平方向的分力應(yīng)等于F,故彈力T=;因豎直方向上的受力不明確,無法確定兩物體的質(zhì)量關(guān)系;也無法求出彈簧彈力與重力的關(guān)系;故AD錯(cuò)誤;故選:B.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖,在斜面頂端先后水平拋出同一小球,第一次小球落到斜面中點(diǎn),第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=________;兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=________。參考答案:
答案:,7.如圖,用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住,向瓶?jī)?nèi)迅速打氣,在瓶塞彈出前,外界對(duì)氣體做功15J,橡皮塞的質(zhì)量為20g,橡皮塞被彈出的速度
為10m/s,若橡皮塞增加的動(dòng)能占?xì)怏w對(duì)外做功的10%,瓶?jī)?nèi)的氣體作為理想氣體。則瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能變化量為
J,瓶?jī)?nèi)氣體的溫度
(選填“升高”或“降低”)。參考答案:5(2分)
升高(2分)熱力學(xué)第一定律.H3
解析:由題意可知,氣體對(duì)外做功:W對(duì)外=由題意可知,向瓶?jī)?nèi)迅速打氣,在整個(gè)過程中,氣體與外界沒有熱交換,即Q=0,則氣體內(nèi)能的變化量:△U=W+Q=15J-10J+0=5J,氣體內(nèi)能增加,溫度升高;本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題.求解本題要由動(dòng)能的計(jì)算公式求出橡皮塞的動(dòng)能,然后求出氣體對(duì)外做的功,再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量,最后判斷氣體溫度如何變化8.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v,已知引力常量為G,則行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為__________,恒星的質(zhì)量為__________。參考答案:,9.如圖3-3-10所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.圖3-3-10(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持________不變,用鉤碼所受的重力作為________,用DIS測(cè)小車的加速度.
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量.在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖3-3-11所示).①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是
()A.小車與軌道之間存在摩擦B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D.所用小車的質(zhì)量太大參考答案:(1)小車的總質(zhì)量(或:小車的質(zhì)量)小車所受外力(或:外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下,加速度與合外力成正比②C10.如圖所示,A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑水平細(xì)桿上,A和B的質(zhì)量之比為1∶3,用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連,在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F,當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧與桿夾角為53°。(cos53°=0.6)則彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬間,A的加速度為a′,a′與a大小之比為
。參考答案:100N/m。
3:111.汽車的速度計(jì)顯示的是
的大小。(填“瞬時(shí)速度”或“平均速度”)參考答案:瞬時(shí)速度12.如圖所示為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置中傳感器K的名稱是____________傳感器;由該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:__________________________________________________________________________________。參考答案:光電門;在只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能總量保持不變。13.如圖,給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度,使之開始運(yùn)動(dòng)。一學(xué)生利用角動(dòng)量定理來考察此木塊以后的運(yùn)動(dòng)過程:“把參考點(diǎn)設(shè)于如圖所示的地面上一點(diǎn)O,此時(shí)摩擦力f的力矩為0,從而地面木塊的角動(dòng)量將守恒,這樣木塊將不減速而作勻速運(yùn)動(dòng)?!闭?qǐng)指出上述推理的錯(cuò)誤,并給出正確的解釋:
。參考答案:該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動(dòng)量應(yīng)守恒,這樣推理本身就不正確.事實(shí)上,此時(shí)支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè),支持力與重力的合力矩不為0,木塊的角動(dòng)量不守恒,與木塊作減速運(yùn)動(dòng)不矛盾.(5分)三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(5分)以下有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的一些描述中那個(gè)選項(xiàng)是正確的
(
)A.用多用表測(cè)閉合電路中某電阻的阻值時(shí),選好倍率,調(diào)零后,只要把兩表棒與該電阻兩端直接接觸即可B.在研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件時(shí),各力矩宜取大一些C.在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中如果擺長(zhǎng)測(cè)量無誤。測(cè)得的g值偏小,其原因可能是將全振動(dòng)的次數(shù)N誤計(jì)為N-1D.在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中油膜可以布滿容器中的整個(gè)水面參考答案:
答案:BC15.研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)(1)如圖是平拋運(yùn)動(dòng)演示儀,當(dāng)用小錘敲擊彈簧片時(shí),A球和B球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng).改變整個(gè)裝置的高度做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地.該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后C(A)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)(B)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)(C)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(D)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)在做“描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡”的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上ACE.(A)通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平(B)每次釋放小球的位置可以不同(C)每次必須由靜止釋放小球(D)記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降(E)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸(F)將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線.參考答案::解:(1)球A與球B同時(shí)釋放,同時(shí)落地,時(shí)間相同;A球做平拋運(yùn)動(dòng),B球做自由落體運(yùn)動(dòng);將球A的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向正交分解,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,具有等時(shí)性,因而A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球時(shí)間相等,改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地,說明在任意時(shí)刻在兩球同一高度,即A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球完全相同,說明了平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).故C正確.故選C.(2)解:A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平,是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng).故A正確.B、因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡,必須每次釋放小球的位置相同,且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度.故B錯(cuò)誤,C正確.D、因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間里,位移越來越大,因此木條(或凹槽)下降的距離不應(yīng)是等距的,故D錯(cuò)誤;E、實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面,避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變,最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線.故F錯(cuò)誤,E正確.故選ACE.故答案為:(1)C(2)ACE.四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖甲所示,質(zhì)量為m=2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過A點(diǎn)時(shí)給物體一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí),選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度,所得v-t圖象如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)20s內(nèi)物體的位移.參考答案:(1)3N,0.05(2)112m,水平向左【詳解】(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,則由圖得:
①根據(jù)牛頓第二定律,有:
②設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a2,則由圖得:
③根據(jù)牛頓第二定律,有:
④聯(lián)立①②③④解得:,
(2)前4s的位移大小為:方向向右;4s~20s的位移大小為:方向向左;所以20s內(nèi)物體的位移為:負(fù)號(hào)表示物體在A點(diǎn)左側(cè),即方向水平向左.答:(1)力F的大小為3N和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)20s內(nèi)物體的位移為大小112m,方向水平向左.17.如圖甲、乙質(zhì)量均為1kg,水平面光滑,某時(shí)刻乙受水平恒力作用向右做加速度為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)給甲一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I=4N.s,兩物體在t=3s時(shí)第二次相遇(兩物體相遇時(shí)不會(huì)相撞)。求:(1)甲、乙的初始距離;(2)甲、乙兩次相遇的位置之間的距離參考答案:(1)3m
(2)8m解:(1)甲受到一個(gè)沖量后勻速運(yùn)動(dòng),速度為v1=I/m=4m/s;乙做勻加速運(yùn)動(dòng),則3s時(shí)甲的位移x1=v1t=12m乙的位移,則甲、乙的初始距離?x=x1-x2=3m;(2)兩物體相遇時(shí)滿足:即解得t1=1s;t2=3s;當(dāng)t1=1s時(shí)可得第一次相遇點(diǎn)距離甲的初始位置的距離x3=3m;當(dāng)t2=3s時(shí)第二次相遇點(diǎn)距離甲的初始位置的距離x1=12m;可知甲、乙兩次相遇的位置之間的距離為8m.18.下圖為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成,一臺(tái)水平傳送,A、B兩端相距3m,另一臺(tái)傾斜,傳送帶與地面的傾角θ=37°,C、D兩端相距4.45m,B、C相距
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