2022年山西省運(yùn)城市河津小梁中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年山西省運(yùn)城市河津小梁中學(xué)高三物理下學(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.用輕彈簧連接的A、B兩小球質(zhì)量分別為m和M(m<M)，靜止在光滑水平面上。若使A球獲得瞬時(shí)速度v(如圖甲)，彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；若使B球獲得瞬時(shí)速度v(如圖乙)，彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則L1與L2的大小關(guān)系為A.L1>L2 B.L1<L2C.L1=L2 D.不能確定參考答案：C【分析】當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，兩球的速度相同，A、B兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合判斷；【詳解】當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，兩球的速度相同，對(duì)甲圖取A的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得：。

聯(lián)立解得彈簧壓縮到最短時(shí)有：

同理：對(duì)乙圖取B初速度方向?yàn)檎较?，?dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)有：

故彈性勢(shì)能相等，則有：，故ABD錯(cuò)誤，C正確?！军c(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律及機(jī)械能守恒定律，要注意明確能量的轉(zhuǎn)化情況，并掌握動(dòng)量守恒的條件。2.質(zhì)量為m的鋼制小球用長(zhǎng)為l的結(jié)實(shí)細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，將小球拉到與O點(diǎn)相齊的水平位置C由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)繩的拉力2mg，若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)用小錘頭向左敲擊它一下，瞬間給小球補(bǔ)充機(jī)械能△E，小球就能恰好擺到與C等高的A點(diǎn)，設(shè)空氣阻力只與運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)，且運(yùn)動(dòng)越大空氣的阻力就越大，則以下關(guān)系可能正確的是（）A．△E＞mgl B．△E＜mgl C．△E=mgl D．mgl＜△E＜mgl參考答案：A【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【分析】先根據(jù)牛頓第二定律求出小球通過(guò)B點(diǎn)的速度，分別對(duì)從C到B和B到A兩個(gè)過(guò)程，運(yùn)用功能原理列式，再結(jié)合空氣阻力做功關(guān)系分析即可．【解答】解：設(shè)小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v，小球從C到B克服空氣阻力做功為W，從B到A克服空氣阻力做功為W′．在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得T﹣mg=m，又T=2mg，得v=根據(jù)功能關(guān)系可得：從C到B有：mgl=mv2+W，可得W=mgl從B到A有：△E+mv2=mgl+W′，可得W′=△E﹣mgl根據(jù)題意，知小球運(yùn)動(dòng)速度越大，空氣的阻力越大，則有W′＞W(wǎng)聯(lián)立解得△E＞mgl故選：A3.如圖所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計(jì)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果保持繩子A端、B端在桿上位置不變，將右側(cè)桿平移到虛線位置（A、B兩繩仍為繃直狀態(tài)），穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。則（

）A．繩的拉力變大

B．繩的拉力變小C．繩對(duì)掛鉤拉力的合力變小

D．繩對(duì)掛鉤拉力的合力不變參考答案：BD4.如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方。有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向（從上向下看），下列說(shuō)法正確的是A．總是順時(shí)針B．總是逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針參考答案：C5.如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若通以圖示方向的電流(從A點(diǎn)流入，從C點(diǎn)流出)，電流強(qiáng)度I，則金屬框受到的磁場(chǎng)力為

A．0

B．ILB

C．ILB

D．2ILB參考答案：B本題考查對(duì)基本概念的理解。由通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力大小的計(jì)算公式可知選項(xiàng)B正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.假設(shè)太陽(yáng)與地球之間充滿了水而不是真空，那么光從太陽(yáng)到達(dá)地球要多花的時(shí)間是

▲s。已知太陽(yáng)與地球的距離為km，水的折射率為1.33。參考答案：165

7.一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_________（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長(zhǎng)大于0.30m，則該波的波長(zhǎng)為_(kāi)______m。參考答案：正向0.88.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動(dòng)，直至________．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計(jì)左管液面回到原來(lái)的位置（2分）（2）A（2分）9.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并完成以下填空：

圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點(diǎn)針的鐵條通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诩垘洗虺鳇c(diǎn)，丙圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點(diǎn)記時(shí)器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤(pán)而打出點(diǎn)，乙圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．10.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長(zhǎng)5cm后由靜止釋放，滑塊開(kāi)始振動(dòng)。他們分析位移—時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為1s，則彈簧振子的振動(dòng)頻率為

Hz；以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可繞過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝kt，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

12.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時(shí)的加速度大小為

；物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

13.已知地球的質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。

（1）在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______．

A．N

B．m

C．N/m

D．Pa（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖15（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20．00cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4．000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是___

_。

（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄。處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______N/m。（保留兩位有效數(shù)字）拉力F（N）510152025伸長(zhǎng)量x（cm）1．63．24．86．48

（4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=______。（保留一位有效數(shù)字）參考答案：（1）

D

（2）螺旋測(cè)微器（或千分尺）（3）3．1×102（4）5×106Pa

（1）根據(jù)表達(dá)式得：Y=

已知K的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m2，

所以Y的單位是N/m2，也就是Pa，故選D．

（2）測(cè)量橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑用螺旋測(cè)微器．

（3）

根據(jù)F=k（l-l0）可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為k=3．1×102N/m．（4）根據(jù)Y=kL/S求得，Y≈5×106

Pa．15.（6分）現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有：待測(cè)電壓表（量程2V，內(nèi)阻約為4kΩ）；電流表（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。i.試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其它器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。）ii.電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV＝______________。參考答案：

答案：i.電路如圖

ii.

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，已知輕彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)所具有的彈性勢(shì)能Ep＝kx2.其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為其形變量．現(xiàn)有質(zhì)量為m1的物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連并靜止地放在光滑的水平桌面上，彈簧的另一端固定，按住物塊m1，彈簧處于自然長(zhǎng)度，在m1的右端連一細(xì)線并繞過(guò)光滑的定滑輪接一個(gè)掛鉤．現(xiàn)在將質(zhì)量為m2的小物體輕輕地掛在掛鉤上．設(shè)細(xì)線不可伸長(zhǎng)，細(xì)線、掛鉤、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦均不計(jì)，釋放m1，求：

(1)m1速度達(dá)最大值時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度．(2)m1的最大速度值．

參考答案：17.如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，質(zhì)量為m=2kg，從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小為v=3m/s。已知圓弧軌道半徑R=0.8m，皮帶輪的半徑r=0.2m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，兩皮帶輪之間的距離為L(zhǎng)=6m，重力加速度g=10m/s2。求：（1）皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？（2）物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)軌道的作用力；（3）如物體滑到傳送帶后將物塊將圓弧軌道移開(kāi)，則物體從傳送帶的哪一端離開(kāi)傳送帶？物塊在傳送帶上克服摩擦力所做的功為多