山西省呂梁市方山中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省呂梁市方山中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示是物體在某段直線運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖象，則物體由tl到t2運(yùn)動(dòng)的過程中(

)A．合外力不斷增大

B．加速度不斷減小C．位移不斷減小

D．平均速度參考答案：B2.如圖所示，把球夾在豎直墻AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，球?qū)Φ膲毫镕1，對(duì)木板的壓力為F2。在將板BC逐漸放至水平的過程中，下列說法中，正確的是（

）A．F1和F2都增大

B．F1和F2都減小C．F1增大，F(xiàn)2減小

D．F1減小，F(xiàn)2增大參考答案：B3.隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，家庭中使用的電器越來越多。下列電器中主要利用電流的熱效應(yīng)工作的是(

)Ks5uA．電風(fēng)扇

B．電熨斗

C．洗衣機(jī)

D．電飯煲參考答案：BD4.2014年10月24日，“嫦娥五號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并在8天后以“跳躍式再入”方式成功返回地面?！疤S式再入”指航天器在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后進(jìn)入大氣層，依靠大氣升力再次沖出大氣層，降低速度后再進(jìn)入大氣層，如圖所示，虛線為大氣層的邊界。已知地球半徑R，地心到d點(diǎn)距離r，地球表面重力加速度為g。下列說法正確的是A．“嫦娥五號(hào)”在b點(diǎn)處于完全失重狀態(tài)B．“嫦娥五號(hào)”在d點(diǎn)的加速度小于gR2/r2C．“嫦娥五號(hào)”在a點(diǎn)速率大于在c點(diǎn)的速率D．“嫦娥五號(hào)”在c點(diǎn)速率大于在e點(diǎn)的速率參考答案：C【知識(shí)點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．解析：A、“嫦娥五號(hào)”在b點(diǎn)處于失重狀態(tài)，由于受到阻力作用，不是完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤．B、在d點(diǎn)，“嫦娥五號(hào)”的加速度a=，又GM=gR2，所以a=．故B錯(cuò)誤．C、“嫦娥五號(hào)”從a點(diǎn)到c，萬有引力不做功，由于阻力做功，則a點(diǎn)速率大于c點(diǎn)速率．故C正確．D、從c點(diǎn)到e點(diǎn)，沒有空氣阻力，機(jī)械能守恒，則c點(diǎn)速率和e點(diǎn)速率相等，故D錯(cuò)誤．故選：C．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)加速度的方向確定“嫦娥五號(hào)”處于超重還是失重，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合GM=gR2求出d點(diǎn)的加速度．嫦娥五號(hào)從a點(diǎn)到c點(diǎn)，萬有引力不做功，阻力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理比較a、c兩點(diǎn)的速率大小．從c點(diǎn)到e點(diǎn)，機(jī)械能守恒，速率大小相等．解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星在大氣層中受到空氣阻力作用，在大氣層以外不受空氣阻力，結(jié)合動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒進(jìn)行求解．5.（單選）如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則:A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsinD．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin參考答案：C

解析：A、若μ＞tanθ，則mgsinθ-μmgcosθ＜0．所以滑塊不會(huì)下滑．故A錯(cuò)誤．B、若μ＜tanθ，mgsinθ-μmgcosθ＞0，則合力大于0，所以滑塊會(huì)受到向下的力，將加速下滑，故B錯(cuò)誤；C、如果μ=tanθ，則合力等于0．當(dāng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因?yàn)棣?tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ，所以F=2mgsinθ，故C正確．D、如果μ=tanθ．mgsinθ-μmgcosθ=0，則合力等于零．則無需拉力拉動(dòng)，滑塊只需要有給他一個(gè)速度即可以勻速向下滑動(dòng)了，故D錯(cuò)誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場(chǎng)分布）固定在P點(diǎn)，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持正極板不動(dòng)，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變7.

（選修3－4模塊）（5分）機(jī)械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而

。波的傳播及其速度與介質(zhì)有一定的關(guān)系，在真空中，機(jī)械波是

傳播的，電磁波是

傳播的。（填能、不能、不確定），在從空氣進(jìn)入水的過程中，機(jī)械波的傳播速度將

，電磁波的傳播速度將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：增大

不能

能

增大

減小8.在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)飛輪上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動(dòng)機(jī)不從地面上跳起，電動(dòng)機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度不能超過__________。參考答案：

9.一只標(biāo)有“18V，10W”的燈泡，正常工作時(shí)的電阻為Ω；若用多用電表的歐姆檔來測(cè)量這只燈泡的電阻，則測(cè)出的阻值應(yīng)（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時(shí)的電阻。參考答案：32.4Ω，小于10.公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機(jī)立即采取制動(dòng)措施，使汽車開始做勻減速運(yùn)動(dòng)直到汽車停下。已知開始制動(dòng)后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動(dòng)時(shí)汽車的速度大小為_______m/s；開始制動(dòng)后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。參考答案：4，10，12.5（提示：汽車勻減速運(yùn)動(dòng)只經(jīng)歷了2.5s。）11.如圖所示，平行板電容器充電后，b板與靜電計(jì)金屬球連接，a板、靜電計(jì)外殼均接地，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)開一定角度．若減小兩極板a、b間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，則靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)

（填變大、變小或不變）參考答案：變小12.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有_____________。用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。（2分）13.如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，質(zhì)量為m=0.04kg、高h(yuǎn)=0.05m、總電阻R=5Ω、n=100匝的矩形線圈豎直固定在質(zhì)量為M=0.08kg的小車上，小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同．當(dāng)線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，并以初速度v1=10m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈平面和磁場(chǎng)方向始終垂直。若小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨車的位移x變化的v－x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知

（

）

A．小車的水平長(zhǎng)度l=15cm

B．磁場(chǎng)的寬度d=35cm

C．小車的位移x=10cm時(shí)線圈中的電流I=7A

D．線圈通過磁場(chǎng)的過程中線圈產(chǎn)生的熱量Q=1.92J參考答案：C三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某興趣小組為測(cè)定一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為1.0Kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如下圖所示安裝；

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如下圖乙所示。

請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下面兩個(gè)問題：(Ⅰ)電動(dòng)小車的最大速度為

m/s，(Ⅱ)該電動(dòng)小車的額定功率為

W。

參考答案：(Ⅰ)

1.50

(Ⅱ)

3.00

15.（1）某位同學(xué)在做驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作步驟是平衡摩擦力．（2）正確操作后通過測(cè)量，作出a﹣F圖線，如圖1中的實(shí)線所示．試分析：圖線上部彎曲的原因是沒有滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m；（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz，如圖2是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計(jì)算式：a=（用英文字母表示）；根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為0.60m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）小車質(zhì)量M一定時(shí)，其加速度a與合力F成正比，而小車與木板之間存在摩擦力，這樣就不能用繩子的拉力代替合力，所以在做實(shí)驗(yàn)正確必須要先平衡摩擦力；（2）隨著外力F的增大，砂和砂筒的質(zhì)量越來越大，最后出現(xiàn)了不滿滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況，因此圖線出現(xiàn)了上部彎曲的現(xiàn)象；（3）由題意可知兩計(jì)數(shù)點(diǎn)只覺得時(shí)間間隔為：△T==0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論有：S4﹣S2=2a1T2

①S3﹣S1=2a2T2

②a=

③聯(lián)立①②③得：帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.60m/s2故答案為：平衡摩擦力；（2）沒有滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m（3）；0.60四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,粗糙水平桌面PO長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m,桌面距地面高度H=O.2m,在左端P正上方細(xì)繩懸掛質(zhì)量為m的小球A,A在距桌面高度h=0.8m處自由釋放,與靜止在桌面左端質(zhì)量為m的小物塊B發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后瞬間小球A的速率為碰前瞬間的1/4,

方向仍向右,已知小物塊B與水平桌面PO間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,取重力加速度g：=10m/s2。(1)求碰前瞬間小球A的速率和碰后瞬間小物塊B的速率分別為多大；(2)求小物塊B落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離。參考答案：解：（1）設(shè)碰前瞬間小球A的速度大小為，碰后瞬間小物塊B速度大小為

對(duì)小球A，由機(jī)能守恒定律

…（3分）

…（1分）對(duì)系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律

…（3分）

…（1分）（2）設(shè)小物塊B由桌面右端O水平拋出速度大小為，由動(dòng)能定理：

…（3分）

…（1分）小物塊B由O水平拋出，豎直方向，

…（2分）

t=0.2s

…（1分）水平方向，

…（2分）

x=0.2m

…（1分）17.如圖所示，兩塊平行金屬板MN水平放置，板長(zhǎng)L=1m，間距，兩金屬板間電壓UMN=1×104V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點(diǎn)距離為?，F(xiàn)從平行金屬板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)質(zhì)量m1=3×10-10kg，帶電量q1=+1×10-4C，初速度v0=1×105m/s的帶電粒子。在AC邊中點(diǎn)靜止著一個(gè)質(zhì)量m2=m1的不帶電粒子。兩粒子均可看作質(zhì)點(diǎn)且重力均忽略不計(jì)，它們碰撞后黏合在一起運(yùn)動(dòng)。結(jié)果可用根式表式。⑴求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向；⑵若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域ABC后垂直于AC邊與不帶電的粒子碰撞，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；⑶在滿足第⑵問條件的情況下，若B2=B1，求碰撞后的黏合體由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域，其從該區(qū)域的出射點(diǎn)到G點(diǎn)的距離；⑷在滿足第⑵問條件的情況下，若要使碰撞后的黏合體由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件。參考答案：解：⑴帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律在水平方向，有

（1分）在豎直方向，有

，（1分）偏轉(zhuǎn)角

（1分）由牛頓第二定律有

由以上四式解得

，，（1分）⑵帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域ABC中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在A點(diǎn)，軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知其半徑為

解得

（1分）由牛頓第二定律，有

（1分）解得

（1分）⑶兩粒子碰撞過程，動(dòng)量守恒（1分）在磁場(chǎng)區(qū)域FGH中，由牛頓第二定律有

（1分）解得

由幾何關(guān)系有

（1分）其運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，在斜三角形O1KH中，由余弦定理有（3分）解得

所以

（1分）⑷臨界情況下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系有（3分）解得

要使粒子從FH邊界穿出，應(yīng)滿足（1分）由牛頓第二定律有（1分）解得

（1分）18.（18分）如圖所示，光滑的U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平地固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌的寬度為L(zhǎng)，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，QM之間接有一個(gè)阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)。一質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒ab，恰能放在導(dǎo)軌之上并與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)給棒施加一個(gè)水平向右的沖量，棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行。求：（1）開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的瞬間電流i和棒兩端的瞬間電壓u分別為