2022年山西省太原市東晨中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山西省太原市東晨中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.重為10N的物體，在粗糙水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，同時(shí)物體還受到一個(gè)大小為2N、方向水平向左的水平拉力F作用，如圖所示，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是（）A．4N，水平向右 B．4N，水平向左 C．2N，水平向右 D．2N，水平向左參考答案：D【考點(diǎn)】摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】滑動(dòng)摩擦力方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反．題中物體相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)，水平面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力方向向左．物體對(duì)水平面的壓力大小等于物體的重力，根據(jù)f=μN(yùn)求解滑動(dòng)摩擦力大?。窘獯稹拷猓何矬w相對(duì)于水平面向右運(yùn)動(dòng)，水平面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力方向向左．物體對(duì)水平面的壓力大小N=G=10N，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小f=μN(yùn)=0.2×10N=2N，故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選：D．2.（單選）如圖所示，平臺(tái)重600N，滑輪重量不計(jì)，要使系統(tǒng)保持靜止，人的重力不能小于（）A．600NB．300NC．200ND．150N參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．版權(quán)所有專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：對(duì)人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件列式求解即可求解出拉力．再對(duì)人受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律可得人對(duì)平臺(tái)的壓力等于重力減去繩子對(duì)人的拉力．解答：解：對(duì)人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，有：T2+T3+F=（M+m）g其中：T2=2T3=2F4T3=（M+m）g解得：T3=0.25（M+m）g；再對(duì)人受力分析，受重力、支持力和拉力，當(dāng)支持力為零時(shí)，對(duì)繩子的拉力等于人的重力，此時(shí)人的重力最小，得：mg=F=0.25（M+m）g；N故選：C點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)人與滑輪整體受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式求解；如果對(duì)人和平板分別受力分析，同樣可以根據(jù)平衡條件求解出繩子的拉力，但要使問題復(fù)雜化．3.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直固定放置，開口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是(

)

A．受到向心力為mg＋m

B．受到的摩擦力為μmC．受到的摩擦力為μ(mg＋m)

D．受到的合力方向斜向左上方參考答案：4.如圖，力F垂直作用在傾角為α的三角滑塊上，滑塊沒被推動(dòng)，則滑塊受到水平地面的靜摩擦力大小為：

A．0

B．Fcosα

C．Fsinα

D．Ftanα參考答案：C5.（單選題）汽車在水平面上剎車，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝24t－6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為A．6m／s

B．8m／s

C．10m／s

D．12m／s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在

電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：7.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.線速度，A、B通過的路程之比為4：3，時(shí)間相等，則線速度之比為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)過的角度，A、B轉(zhuǎn)過的角度之比為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。8.在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點(diǎn)的速率是。（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

0.70m/s

0.88m/s9.我們知道被動(dòng)吸煙比主動(dòng)吸煙害處更大。試估算一個(gè)高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個(gè)被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次7.2×10-8，8.1×10172012學(xué)年普陀模擬24）。參考答案：7.2×10-8，8.1×101710.用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)電阻很?。铍姵亍㈤_關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電壓表（量程3V）；B．電流表（量程0.6A）；C．電流表（量程3A）；D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）；E．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）（1）電流表應(yīng)選

；（填器材前的字母代號(hào)）．（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象（如圖乙所示），則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω．

參考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（1）由題意可確定出電路中的電流范圍，為了保證電路的安全和準(zhǔn)確，電流表應(yīng)略大于最大電流；（2）由電路及閉合電路歐姆定律可得出函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）由題意可知，電源的電動(dòng)勢(shì)約為2V，保護(hù)電阻為4Ω，故電路中最大電流約為=0.5A，故電流表只能選B；（2）由電路利用閉合電路歐姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）則由數(shù)學(xué)知識(shí)可得，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源電動(dòng)勢(shì)，故E=2.10V；而圖象的斜率表示保護(hù)電阻與內(nèi)電阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案為：（1）B；（2）2.10；0.2．11.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)到擋板的水平距離為L(zhǎng)。（空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差c．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：①

②③bd①由于同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根據(jù)幾何關(guān)系可知：sinα=，cosα=；對(duì)滑塊由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，聯(lián)立方程解得μ=．③由μ的表達(dá)式可知，能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是長(zhǎng)度L、h、H測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差，同時(shí)要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)也會(huì)造成誤差，故選bd。12.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測(cè)量電阻的儀表——?dú)W姆表；(1)先用如圖(a)所示電路測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計(jì)，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到時(shí)，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到時(shí)，電壓表指針指在如圖(b)所示位置，則電壓表的讀數(shù)為______V。由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻=_______;(2)將圖(a)的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個(gè)表筆，就改裝成了一個(gè)可測(cè)量電阻的簡(jiǎn)易歐姆表，如圖(c)所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進(jìn)行了如下操作：將兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_______（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為_________________________;(3)若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩筆斷開時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果將______.A.偏大

B.偏小

C.不變

D.無法確定參考答案：

(1).1.50

(2).6

(3).∞

(4).1

(5).C【詳解】(1)由圖(b)表盤知，電壓表的分度值是0.1V，電壓表示數(shù)為1.50V電源內(nèi)阻不計(jì)，由圖(a)所示電路據(jù)閉合電路歐姆定律得：代入兩組數(shù)據(jù)得：、解得：、(2)圖(c)中兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電阻箱電阻，與電壓表并聯(lián)部分相當(dāng)于斷路，電壓表“3V”處刻度應(yīng)標(biāo)記為∞當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，電壓表與外接電阻構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，設(shè)并聯(lián)電阻為，則，解得：(3)電動(dòng)勢(shì)不變，僅內(nèi)阻變化；將兩筆斷開時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，指針滿偏時(shí)，電阻箱與電源內(nèi)阻的和等于原來電阻箱的電阻；則按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果不變。故C項(xiàng)正確。15.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s—21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是 。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是 。參考答案：（1）a=3.2m/s2（3分）（2）如圖所示，

（作圖3分，結(jié)論2分）（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（圖中未畫出）；在第二象限內(nèi)存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一粒子源固定在x軸上的A點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，0）。.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上的C點(diǎn)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（0,2L），電子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直于x軸射入第四象限.（電子的質(zhì)量間的相互作用.）求：（1）第二象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（2）電子離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸正方向的夾角θ；（3）圓形磁場(chǎng)的最小半徑Rmin.參考答案：對(duì)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)運(yùn)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答。帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力，結(jié)合相關(guān)知識(shí)列方程解答。解：（1）從A到C的過程中，電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，有，電子的加速度a=eE/m，L=at2/22L=vt，聯(lián)立解得E=。（2）設(shè)電子到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為vC，方向與y軸正方向的夾角為θ。由動(dòng)能定理，有：mvC2-mv2=eEL解得vC=2v。cosθ=v/vC=0.5，電子離開電場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸正方向的夾角θ=60°。（3）電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。由公式qvCB=m，解得電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=2mv/eB。電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)120°后垂直于x軸射出，由三角形知識(shí)得磁場(chǎng)最小半徑：Rmin=PQ/2=rsinθ=rsin60°，聯(lián)立解得：Rmin=mv/eB。點(diǎn)評(píng)：此題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)和在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。17.如圖所示，在離地高度為H的水平桌面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體被人斜向上拋出，它到達(dá)地面時(shí)的速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，求：（1）物體運(yùn)動(dòng)至水平桌面下h處的A點(diǎn)時(shí)，所具有的動(dòng)能是多大；（2）人對(duì)該物體做的功是多少。參考答案：.(1)(2)18.（18分）如圖所示，光滑斜面的底端a與一塊質(zhì)量均勻、水平放置的平極光滑相接，平板長(zhǎng)為2L，L＝1m，其中心C固定在高為R的豎直支架上，R＝1m，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)。問：（1）在外面上離平板高度為h0處放置一滑塊A，使其由靜止滑下，滑塊與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，為使平板不翻轉(zhuǎn)，h0最大為多少？（2）如果斜面上的滑塊離平板的高度為h1＝0.45m，并在h1處先后由靜止釋放兩塊質(zhì)量