山西省太原市太行中學2022年高三物理上學期期末試題含解析

山西省太原市太行中學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.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學設計了利用壓敏電阻判斷升降機運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖所示，將壓敏電阻固定在升降機底板上，其上放置一個物塊，在升降機運動過程的某一段時間內，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)I不變，且I大于升降機靜止時電流表的示數(shù)I0，在這段時間內（

）（A）升降機可能勻速上升（B）升降機一定在勻減速上升（C）升降機一定處于失重狀態(tài)（D）通過壓敏電阻的電流一定比電梯靜止時大參考答案：C2.

如右圖所示，豎直面內的固定圓環(huán)光滑，兩個有孔的小球A和B套在環(huán)上．中間用一根輕繩相連，B處在過圓心的水平線上，繩與水平方向的夾角為30°時A、B均保持靜止，已知B的質量為m，下列判斷正確的是()A．繩的張力大小等于mgB．A的質量為2mC．剪斷細繩的瞬間A的加速度大小為g/2D．剪斷細繩的瞬間A的加速度大小為g參考答案：B3.為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調整，使座椅始終保持水平，如圖所示.當此車減速上坡時，下列說法正確的是（

）A．乘客處于失重狀態(tài)B．乘客所受合力越來越小C．乘客受到水平向右的摩擦力作用D．乘客所受力的合力沿斜坡向上參考答案：A4.同一介質中的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，在t=0時刻的波形圖如圖所示。t=1s時，平衡位置在x=8m處的質點P剛好回到平衡位置。關于這兩列波的下列說法中正確的是（

）A．兩列波速度可能都是3m/sB．兩列波在重疊時，x=10m處振動最強C．兩列波在重疊時，x=15m處振動最弱D．兩列波在重疊時，x=12.5m處振動最強參考答案：

答案：AB5.科學家常用中子轟擊原子核，這是因為中子A．質量較小

B．質量較大

C．能量較大

D．是電中性的參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內，它們通過的路程之比是4:3,運動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.圓周運動的半徑之比為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，時間相等，則線速度之比為4：3，故A錯誤。B.角速度，運動方向改變的角度等于圓周運動轉過的角度，A、B轉過的角度之比為3：2，時間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運動的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運動的半徑之比為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錯誤。7.在測量重力加速度的實驗中，有位同學用一根細線和一質量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=8.一質量為m=3kg的小球靜止在水平地面上，給小球加一豎直向上的恒力F使小球從地面向上做勻加速直線運動，經(jīng)過時間1s后撤掉力F，再經(jīng)過時間1s后小球剛好落回地面，取g=10m/s2，則所加的恒力F=

N，小球落回地面時的速度為

m/s.參考答案：

40

，

(或6.67)

9.如圖所示，水平板上有質量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：10.為了測量一微安表頭A的內阻，某同學設計了如圖所示的電路。圖中，A0是標準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關和單刀開關，E是電池。完成下列實驗步驟中的填空：(1)將S撥向接點1，接通S1，調節(jié)________，使待測表頭指針偏轉到適當位置，記下此時________的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點2，調節(jié)________，使________，記下此時RN的讀數(shù)；(3)多次重復上述過程，計算RN讀數(shù)的________，此即為待測微安表頭內阻的測量值。參考答案：11.(5分)如圖所示，是測定子彈速度的裝置示意圖，A、B兩圓盤平行，相距為L，兩圓盤固定在同一根穿過圓心且與盤面垂直的轉軸上，兩圓盤以角速度ω高速轉動，子彈以平行轉軸方向先后穿過A、B兩盤，量得兩圓盤上彈孔和圓心連線的夾角為θ，由此可測出子彈的速度為

。參考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……12.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為____________m/s，水平距離s為____________m。

參考答案：10

5

13.我國航天計劃的下一個目標是登上月球，當飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：A．計時表一只；B．彈簧測力計一把；C．已知質量為m的物體一個；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質量M(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(用選項符號表示)；(2)兩次測量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質量M的表達式R＝________，M＝________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（4分）已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結論，最終結果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長為L，C為AB的中點，在AC之間加一方向垂直斜面向上的勻強電場，與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界．現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質點），從B點開始以速度v0沿斜面向下做勻速運動，經(jīng)過C點后沿斜面做勻加速運動，到達A點時的速度大小為v，試求：（1）小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）勻強電場場強E的大??；（3）保持其他條件不變，使勻強電場在原區(qū)域內（AC間）順時針轉過90°，求小物塊離開電場區(qū)時的動能EK大?。畢⒖即鸢福航猓海?）小物塊在BC上勻速運動，支持力：N=mgcosθ滑動摩擦力：f=μN由平衡條件得：mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）小物塊在CA段做勻加速直線運動，則：N′=mgcosθ﹣qEf′=μN′根據(jù)動能定理得：mgLsinθ﹣f′L=m（v2﹣v20）解得：E=（v2﹣v20）（3）①小物塊可能從A處出電場，W電+WG+Wf=EK﹣EK0則：﹣qEL=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣②小物塊可能從C處出電場，設從C處進入電場滑行距離X，則：﹣qEx=m（0﹣v20）從C處進入電場到從C處滑出電場的過程中運用動能定理：Wf=EK﹣EK0﹣2μmgxcosθ=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣答：（1）小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為tanθ；（2）勻強電場場強E的大小E=（v2﹣v20）；（3）保持其他條件不變，使勻強電場在原區(qū)域內（AC間）順時針轉過90°，小物塊離開電場區(qū)時的動能EK大小為mv20﹣或者mv20﹣．17.（16分）如圖1所示，勻強磁場的磁感應強度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導軌MPN（電阻忽略不計），MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點O為原點、OP為x軸建立一維坐標系Ox。一根粗細均勻的金屬桿CD，長度d為3m、質量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度，在導軌上沿x軸正向運動（金屬桿與導軌接觸良好）。g取。（1）求金屬桿CD運動過程中產生產生的感應電動勢E及運動到處電勢差（2）推導金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖2中畫出F-x關系圖像（3）求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產生的焦耳熱參考答案：（1），（2），圖像見解析（3）其中，帶入可得關系圖像如下圖所示（3）外力F所做的功WF等于F-x圖線下所圍的面積，即桿的重力勢能增加量△Ep

△Ep=故全過程產生的焦耳熱Q

Q=WF-△Ep=7.5J18.如圖所示，在高出水平地面的光滑平臺上放置一質量、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可視為質點的物塊B，其質量。B與A左段間動摩擦因數(shù)。開始時二者均靜止，先對A施加水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）