山西省晉城市第二中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省晉城市第二中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的條件，同一物體所受到的力越大，它的速度越大B．作用在運(yùn)動(dòng)物體上的某力消失后，物體運(yùn)動(dòng)的速度可能不斷增加C．作圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力方向一定和速度方向垂直D．只要物體受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變參考答案：B2.（單選）以下有關(guān)物理學(xué)概念或物理學(xué)史說(shuō)法正確的有（）A．行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)的周期平方與軌道半徑的三次方之比=k為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量和行星的速度有關(guān)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終為運(yùn)動(dòng)軌跡該點(diǎn)的切線方向C．牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值，從而使萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電與磁間的關(guān)系，即電流的周圍存在著磁場(chǎng)；同時(shí)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁也能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象參考答案：C3.下列說(shuō)法正確的是A．物體沿光滑斜面下滑時(shí)受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合力可能為恒力

C．在粗糙平面上滑動(dòng)的物體一定受到滑動(dòng)摩擦力作用

D．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)一定受到力的作用參考答案：D4.組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)速率。如果超過(guò)了該速率，星球的萬(wàn)有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動(dòng)。由此能得到半徑為R、密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T。下列表達(dá)式中正確的是（A）T＝2π

（B）T＝2π

（C）T＝

（D）T＝參考答案：答案：AD5.電動(dòng)自行車具有低噪聲、無(wú)廢氣、無(wú)油污的環(huán)保性，而且它的能源利用率很高．下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，不計(jì)其自身機(jī)械損耗．若該車在額定狀態(tài)下以最大運(yùn)行速度行駛，則 （

）自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大運(yùn)行速度20km/h額定輸出功率350W

A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576W

B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4Ω

C．該車獲得的牽引力為104N

D．該車受到阻力為63N參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過(guò)程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

7.為了研究電阻RX的伏安特性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，如圖所示。圖中對(duì)應(yīng)的同種儀器的規(guī)格都相同，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，電池的電動(dòng)勢(shì)E=6V，忽略內(nèi)阻。接通電路，調(diào)節(jié)變阻器R的滑片P，電阻RX的電壓變化范圍為0~6V的是

圖；當(dāng)兩電路中變阻器的滑片P都滑到最右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩電路消耗的電功率之比為3∶1，則此時(shí)RX的阻值為

Ω。

參考答案：

答案：甲、

408.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過(guò)電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。9.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質(zhì)量為m的地球同步通訊衛(wèi)星，離開地面的高度為H，則它繞地球運(yùn)行時(shí)所受的向心力大小為________，運(yùn)行時(shí)的線速度大小為________。參考答案：

10.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為

N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

11.一正方形線圈邊長(zhǎng)為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過(guò)有理想邊界的寬為30cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，線圈在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，有電磁感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。22A、22B選做一題

參考答案：0.4，

0.04812.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺(tái)秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過(guò)程中與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

13.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，若波的傳播速度v=8m/s,則x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程y=______cm,x=1m處的質(zhì)點(diǎn)O在5s內(nèi)通過(guò)的路程為______cm.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為2m的B、C兩物塊固定連接，靜止在光滑水平面上，物塊C緊靠擋板但不粘連．另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度vo從右向左與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)．（所有過(guò)程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi)）求：（1）A、B碰后瞬間各自的速度；（2）彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能之比．參考答案：解：（1）A、B發(fā)生彈性正碰，碰撞過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mvo=mvA+2mvB，在碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mv02=mvA2+?2mvB2，聯(lián)立解得：vA=﹣v0，vB=v0；（2）彈簧第一次壓縮到最短時(shí)，B的速度為零，該過(guò)程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢(shì)能：EP=?2m?vB2=mv02，從彈簧壓縮最短到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B、C與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B的速度vB=v0，速度方向向右，C的速度為零，從彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)到彈簧第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)，B、C與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)，B、C速度相等，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：2mvB=（2m+2m）v′，由機(jī)械能守恒定律得：?2m?vB2=?（2m+2m）?v′2+EP′，解得：EP′=mv02，彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能之比：EP：EP′=2：1；答：（1）A、B碰后瞬間，A的速度為v0，方向向右，B的速度為v0，方向向左；（2）彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能之比為2：1．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）A、B發(fā)生彈性碰撞，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出碰后兩物體的速度．（2）在B壓縮彈簧過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的彈性勢(shì)能；當(dāng)彈簧第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)，B、C兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出彈簧的彈性勢(shì)能，然后求出彈簧的彈性勢(shì)能之比．17.（16分）同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如題8圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為的小球從P處?kù)o止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過(guò)各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為處。不考慮空氣阻力，重力加速度為.求：（1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；（2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向；（3）摩擦力對(duì)小球做的功.參考答案：（1）到底版的高度；（2）速度的大小為，壓力的大小，方向豎直向下；（3）摩擦力對(duì)小球作功試題分析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，同理：，考點(diǎn)：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)能定理、牛頓第二定律、牛頓第三定律。18.如圖所示，半徑為L(zhǎng)1=2m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1=T．長(zhǎng)度也為L(zhǎng)1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω=rad/s．通過(guò)導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中（連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R1=R，滑片P位于R2的正中央，R2的總阻值為4R），圖中的平行板長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=2m，寬度為d=2m．圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5m/s向右運(yùn)動(dòng)，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，左邊界為圖中的虛線位置，右側(cè)及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻，忽略電容器的充放電時(shí)間，忽略帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射的影響，不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力）求：（1）在0～4s內(nèi)，平行板間的電勢(shì)差UMN；（2）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度；（3）在上述前提下若粒子離開磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件．參考答案：【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn)即可求解．（2）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解即可．（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求解粒子運(yùn)動(dòng)半徑，結(jié)合幾何關(guān)系求解磁場(chǎng)強(qiáng)度大?。猓海?）金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為E=B1Lω=2V由串并聯(lián)電路的連接特點(diǎn)知：E=I?4R，U0=I?2R==1VT1==20s由右手定則知：在0～4s時(shí)間內(nèi)，金屬桿ab中的電流方向?yàn)閎→a，則φa＞φb，則在0～4s時(shí)間內(nèi)，φM＜φN，UMN=﹣1V（2）粒子在平行板電容器內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，在0～時(shí)間內(nèi)水平方向L2=v0?t1t1==4s＜豎直