2022年山西省陽泉市礦區(qū)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年山西省陽泉市礦區(qū)中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，A、B是豎直平面內(nèi)的光滑弧型軌道，B端水平且與水平傳送帶的左端平滑對接。一個物體從A點靜止釋放，它滑上靜止不動的水平皮帶后，從C點離開水平皮帶做平拋運動，落在水平地面上的D點。現(xiàn)使皮帶輪轉(zhuǎn)動，水平皮帶的上表面以某一速率向右勻速運動，小物體仍從A點靜止釋放，滑到皮帶的上表面始終向右運動，且發(fā)生相對運動，則小物體的落地點

A.一定在D點右邊

B.可能是D點左邊

C．一定在D點

D．可能在D點

參考答案：D2.某物體運動的v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是

A．物體在第1s末運動方向發(fā)生變化

B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的

C．物體在第4s末離出發(fā)點最遠

D．物體在5s內(nèi)的位移是0.5m參考答案：BD3.在光滑的水平地面上靜止著一個斜面體，其質(zhì)量為m2，斜面是一個光滑的曲面，斜面體高為h，底邊長為a，如圖所示。今有一個質(zhì)量為m1，（m2＝nm1）的小球從斜面體的頂端自靜止開始下滑，小球滑離斜面體的下端時速度在水平方向，則下列說法正確的是A.小球在下滑中，兩者的動量總是大小相等方向相反B.兩者分開時斜面體向左移動的距離是C.分開時小球和斜面體的速度大小分別是和D.小球在下滑中斜面體彈力對它做的功為參考答案：C小球與斜面體在運動過程中機械能守恒，只在水平方向上滿足動量守恒定律，根據(jù)已知條件可判定只有選項C正確。BD項不確定。4.根據(jù)理想斜面實驗，提出“力不是維持物體運動的原因”的物理學(xué)家是

A．伽利略

B．牛頓

C．亞里士多德

D．法拉第參考答案：A亞里士多德認為力是維持物體運動狀態(tài)的原因，伽利略通過理想斜面實驗第一次提出了力不是維持物體運動的原因，笛卡爾在伽利略研究的基礎(chǔ)上第一次表述了慣性定律，牛頓在伽利略等前人研究的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律．以上是有關(guān)牛頓運動定律的物理學(xué)史，故本題應(yīng)選A。5.（多選）如圖所示，木塊b放在一固定斜面上，其上表面水平，木塊a放在b上．用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持靜止．則木塊b的受力個數(shù)可能是（）A．2個B．3個C．4個D．5個參考答案：解：先對a、b整體受力分析，受到重力、拉力、支持力，可能有靜摩擦力（當F≠mgsinθ時）；對a受力分析，受拉力、重力、支持力和向左的靜摩擦力，處于平衡狀態(tài)；最后分析b物體的受力情況，受重力、a對b的壓力、a對b向右的靜摩擦力、斜面的支持力，斜面對b可能有靜摩擦力，也可能沒有靜摩擦力，故b受4個力或者5個力；故選CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形。已知x＝0處的質(zhì)點振動周期為0.2s，該簡諧波的波速為_____m/s，x＝2m處的質(zhì)點在0.15s時偏離平衡位置的位移為_____cm。參考答案：

(1).20

(2).－10【分析】由圖讀出波長，由公式求出波速；波向x軸正方向傳播，運用波形的平移法判斷質(zhì)點在0.15s時的位置，即可求出其位移；【詳解】由題可知波形周期為：，波長為：，根據(jù)公式可知波速為：；，由波形圖可知經(jīng)過，x＝2m處的質(zhì)點處于波谷處，則此時刻偏離平衡位置的位移為。【點睛】本題由波動圖象讀出波長、周期求出波速，同時注意波形的平移法是波的圖象中常用的方法，要熟練掌握。7.（4分）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa＋

。衰變?yōu)榈陌胨テ谑?.2分鐘，則64克Th經(jīng)過6分鐘還有

克尚未衰變。參考答案：答案：，28.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）9.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認為溶液已均勻分布在水庫里，這時取1立方米水庫的水樣，測的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

10.一根柔軟的彈性繩，a、b、c、d…為繩上的一系列等間隔的質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖所示．現(xiàn)用手拉著繩子的端點a使其上下做簡諧運動，在繩上形成向右傳播的簡諧橫波，振幅為2cm．若a質(zhì)點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sd質(zhì)點第一次達到最大位移，此時a正好在平衡位置，（ad距離小于一個波長）．則繩子形成的簡諧橫波波速可能值為3或2m/s，此時j質(zhì)點的位移為0cm．參考答案：考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．版權(quán)所有專題：振動圖像與波動圖像專題．分析：由題，a質(zhì)點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sd質(zhì)點第一次達到最大位移，此時a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，結(jié)合波形得到波長，由時間得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a質(zhì)點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下時，則有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波長從d向右傳播時間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動還沒有傳到j(luò)點，則此時j質(zhì)點的位移為0cm．若a質(zhì)點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上時，則得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波長從d向右傳播時間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動還沒有傳到j(luò)點，則此時j質(zhì)點的位移為0cm．故答案為：3或2，0．點評：本題中a的速度方向未知，有兩種情況，可能向上，也可能向下，是多解問題，結(jié)合波形得到波長和周期，即可求出波速．11.圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10

2.512.如圖所示是使用光電管的原理圖。當頻率為ν的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動端P由A向B滑動，通過電流表的電流強度將會__

__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動能為_____(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將______(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小，，不變13.已知氫原子的基態(tài)能量為E，激發(fā)態(tài)能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為________參考答案：原子從n=2躍遷到+∞所以故：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大??；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應(yīng)用運動學(xué)公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力作用下向上運動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g=10m/s2。求小環(huán)的質(zhì)量m細桿與地面間的傾角α。參考答案：（1）0-2s內(nèi)，F(xiàn)1-mgsinα=ma

①

由圖可知a=0.5m/s2

②

2s后，F(xiàn)2=mgsinα

由①②式可得F1-F2=ma,

所以m=0.5/0.5=1(kg)

(2)由②式可得α=30°。17.（15分）某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5w工作，進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不計。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間？（取g=10m/s2）

參考答案：18.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與之間的夾角為60°。重力加速度大小為g。(1)若=，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求；(3分)(2)若=(1)，且0<k<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。(8分)參考答案：（1）(2)當ω=（1+k）ω0時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為當ω=（1-k）ω0時，摩擦力方向沿罐壁切線向上，大小為