2022年山西省忻州市鴻偉中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山西省忻州市鴻偉中學(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.為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過(guò)程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個(gè)過(guò)程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做“微元法”。下面幾個(gè)實(shí)例中應(yīng)用到這一思想方法的是（

）A．根據(jù)加速度的定義a=△v/△t，當(dāng)△t非常小時(shí)，△v/△t就可以代表物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)加速度B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替物體，即質(zhì)點(diǎn)參考答案：C2.（多選）（2014秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則（）A． Q受到的摩擦力一定變小B． 地面對(duì)系統(tǒng)向上的支持力不變C． 輕繩上拉力一定變小D． 輕繩上拉力一定不變參考答案：BD解：對(duì)物體P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故繩子的拉力等于物體P的重力；當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，故繩子的拉力仍然等于物體P的重力，輕繩上拉力一定不變．故C錯(cuò)誤D正確；再對(duì)物體Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有靜摩擦力；當(dāng)靜摩擦力沿斜面向上時(shí)，有T+f=mgsinθ，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，靜摩擦力f會(huì)減小，也可能摩擦力大小不變，方向相反．當(dāng)靜摩擦力沿著斜面向下時(shí)，有T=f+gsinθ，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，靜摩擦力會(huì)增加；故A錯(cuò)誤；以P、Q整體為研究對(duì)象，根據(jù)豎直方向受力平衡，地面對(duì)系統(tǒng)向上的支持力等于的重力不變，故B正確；故選：BD．3.從如圖示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F=kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度），則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長(zhǎng)）可能為：

A．

B．0

C．

D．參考答案：ABD4.下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法正確的是A．彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B．單擺作簡(jiǎn)諧振動(dòng)需要擺角不大于5°C．波傳播方向上兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的質(zhì)點(diǎn)間距離為一個(gè)波長(zhǎng)D．波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度參考答案：B5.如圖，一只蝸牛沿著葡萄枝緩慢爬行，若葡萄枝與水平面的傾角斜為α，則葡萄枝對(duì)重為G的蝸牛的作用力為A．GSinαB．GCosαC．小于G

D．G參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計(jì)入砝碼盤的重力。7.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，波的周期為_(kāi)__▲___s。從圖中狀態(tài)為開(kāi)始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)__▲__s時(shí)間第二次達(dá)到波峰。

參考答案：答案:y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)8.小球A以初速度v-0做豎直上拋運(yùn)動(dòng),上升的最大高度為H。小球B以初速度v-0沿著足夠長(zhǎng)的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿著光滑的圓軌道（O為圓軌道的圓心，圓軌道的半徑為R，且R<H）從最低點(diǎn)上滑，如圖所示。則B、C兩球上升的最大高度與H的關(guān)系為_(kāi)_________。

參考答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于10.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會(huì)伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長(zhǎng)度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測(cè)微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h；用米尺測(cè)得金屬絲的原長(zhǎng)為2L；用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí)如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對(duì)齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測(cè)量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）11.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用頻率50Hz交流電打出的勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶，以原始點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則根據(jù)此紙帶的數(shù)據(jù)，紙帶的加速度大小是

m/s2和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)的紙帶速度是

m/s（保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.40；

1.8712.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動(dòng)頭C從A端滑至B端的過(guò)程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計(jì)電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響。則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，313.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為_(kāi)_________，O、A間的距離為_(kāi)__________m。參考答案：1∶3，

1/8解析：設(shè)物體通過(guò)AB段與BC段所用的相等時(shí)間為T，O、A之間的距離為x，A、B間的距離x1=1m，B、C間的距離為x2=2m，則有x2-x1=aT2；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，vB2-vA2=2ax1，vB=vA+aT，vA2=2ax，聯(lián)立解得vA∶vB=1∶3，x=1/8m.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測(cè)力計(jì)，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，以平衡摩擦力，先接通電源再松開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過(guò)描點(diǎn)法得到的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為_(kāi)__________．（填寫表達(dá)式）(2)若測(cè)出小車質(zhì)量為0.4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為_(kāi)_________N．(3)本實(shí)驗(yàn)中是否必須滿足小桶(含內(nèi)部沙子)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（填“是”或“否”）參考答案：15.（多選）如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，松帶，讓鉤碼自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測(cè)量起始點(diǎn)O到各點(diǎn)的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實(shí)驗(yàn)中可以做到(

)A．測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏?zhǔn)確值B．計(jì)算在紙帶中打下D點(diǎn)時(shí)鉤碼的動(dòng)能C．計(jì)算鉤碼下落過(guò)程中受到的合外力D．較準(zhǔn)確地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律參考答案：考點(diǎn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度分析：紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．根據(jù)瞬時(shí)速度可以求出動(dòng)能．根據(jù)加速度可以求出合力．

解答：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論得：△x=at2，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以求得鉤碼下落的加速度，運(yùn)用牛頓第二定律可以求出所受的合力．

A、鉤碼在下落的過(guò)程中受重力和阻力，因?yàn)樽枇ξ粗?，所以無(wú)法測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值．故A錯(cuò)誤．

B、紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，因?yàn)殂^碼質(zhì)量已知，那么可以計(jì)算出計(jì)時(shí)器在紙帶上打D點(diǎn)時(shí)鉤碼的動(dòng)能．故B正確．

C、根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以求得鉤碼下落的加速度，運(yùn)用牛頓第二定律可以求出所受的合力．故C正確．

研究O點(diǎn)到D點(diǎn)，可以計(jì)算出重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh，也可以計(jì)算出動(dòng)能的增加量△EK=EkD-0，然后去比較動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能減小量的大小關(guān)系，如果相等則可以說(shuō)明鉤碼下落機(jī)械能守恒定律．故D正確．故選BCD．點(diǎn)評(píng)：清楚打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶能夠直接測(cè)量的物理量和間接測(cè)量的物理量．運(yùn)用物理規(guī)律可以通過(guò)測(cè)得的物理量求出其它的物理量．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)出拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間距離為L(zhǎng)。若拋出時(shí)的初速增大到原來(lái)的2倍，則拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)。已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的質(zhì)量M，萬(wàn)有引力常數(shù)為G，求:（1）該星球的半徑R。

（2）該星球上的第一宇宙速度。參考答案：17.質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長(zhǎng)木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.5m，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，取g=10m/s2，試求:(1)用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，力F0應(yīng)滿足什么條件？(2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？(3)按第(2)問(wèn)的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？(提示：設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動(dòng)摩擦力大小相等，滑塊在運(yùn)動(dòng)中帶電量不變)參考答案：18.如圖所示，底座A上裝有L=0.5m長(zhǎng)的直立桿，底座和桿的總質(zhì)量為M=1.0kg，底座高度不計(jì)，桿上套有質(zhì)量為m=0.2kg的小環(huán)B，小環(huán)與桿之間有大小恒定的摩擦力．當(dāng)小環(huán)從底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飛起時(shí)，恰好能到達(dá)桿頂，然后沿桿下降，取g=10m/s2，求：①在環(huán)飛起過(guò)程中，底座對(duì)水平面的壓力；②此環(huán)下降過(guò)程需要多長(zhǎng)時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：①小環(huán)在下落過(guò)程中，受到重力和向上的滑動(dòng)摩擦力，底座受到重力、小環(huán)向下的摩擦力和地面的支持力，由平衡條件求地面對(duì)底座的支持力，即可由牛頓第三定律求得底座對(duì)地面的壓力．②先根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解時(shí)間．解答：解：①對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析，環(huán)受重力及桿給環(huán)向下的摩擦力，上升階段加速度大小為a1