2022年山西省太原市東晨中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山西省太原市東晨中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.重為10N的物體，在粗糙水平面上向右運動，物體和水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，同時物體還受到一個大小為2N、方向水平向左的水平拉力F作用，如圖所示，則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是（）A．4N，水平向右 B．4N，水平向左 C．2N，水平向右 D．2N，水平向左參考答案：D【考點】摩擦力的判斷與計算．【分析】滑動摩擦力方向與物體間相對運動方向相反．題中物體相對于水平面向右運動，水平面對物體的滑動摩擦力方向向左．物體對水平面的壓力大小等于物體的重力，根據(jù)f=μN求解滑動摩擦力大?。窘獯稹拷猓何矬w相對于水平面向右運動，水平面對物體的滑動摩擦力方向向左．物體對水平面的壓力大小N=G=10N，則水平面對物體的摩擦力的大小f=μN=0.2×10N=2N，故D正確，ABC錯誤．故選：D．2.（單選）如圖所示，平臺重600N，滑輪重量不計，要使系統(tǒng)保持靜止，人的重力不能小于（）A．600NB．300NC．200ND．150N參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．版權(quán)所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件列式求解即可求解出拉力．再對人受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律可得人對平臺的壓力等于重力減去繩子對人的拉力．解答：解：對人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，有：T2+T3+F=（M+m）g其中：T2=2T3=2F4T3=（M+m）g解得：T3=0.25（M+m）g；再對人受力分析，受重力、支持力和拉力，當(dāng)支持力為零時，對繩子的拉力等于人的重力，此時人的重力最小，得：mg=F=0.25（M+m）g；N故選：C點評：本題關(guān)鍵對人與滑輪整體受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式求解；如果對人和平板分別受力分析，同樣可以根據(jù)平衡條件求解出繩子的拉力，但要使問題復(fù)雜化．3.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直固定放置，開口向上，滑到最低點時速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點時，下列說法正確的是(

)

A．受到向心力為mg＋m

B．受到的摩擦力為μmC．受到的摩擦力為μ(mg＋m)

D．受到的合力方向斜向左上方參考答案：4.如圖，力F垂直作用在傾角為α的三角滑塊上，滑塊沒被推動，則滑塊受到水平地面的靜摩擦力大小為：

A．0

B．Fcosα

C．Fsinα

D．Ftanα參考答案：C5.（單選題）汽車在水平面上剎車，其位移與時間的關(guān)系是x＝24t－6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為A．6m／s

B．8m／s

C．10m／s

D．12m／s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在

電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：7.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(nèi)，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(zhuǎn)過的角度，A、B轉(zhuǎn)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。8.在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是。（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

0.70m/s

0.88m/s9.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次7.2×10-8，8.1×10172012學(xué)年普陀模擬24）。參考答案：7.2×10-8，8.1×101710.用如圖甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻．蓄電池的電動勢約為2V，內(nèi)電阻很小．除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實驗器材還有：A．電壓表（量程3V）；B．電流表（量程0.6A）；C．電流表（量程3A）；D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）；E．滑動變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）（1）電流表應(yīng)選

；（填器材前的字母代號）．（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象（如圖乙所示），則蓄電池的電動勢E=

V，內(nèi)阻r=

Ω．

參考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）由題意可確定出電路中的電流范圍，為了保證電路的安全和準(zhǔn)確，電流表應(yīng)略大于最大電流；（2）由電路及閉合電路歐姆定律可得出函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可得出電源的電動勢和內(nèi)電阻．【解答】解：（1）由題意可知，電源的電動勢約為2V，保護電阻為4Ω，故電路中最大電流約為=0.5A，故電流表只能選B；（2）由電路利用閉合電路歐姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）則由數(shù)學(xué)知識可得，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源電動勢，故E=2.10V；而圖象的斜率表示保護電阻與內(nèi)電阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案為：（1）B；（2）2.10；0.2．11.某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動到擋板的水平距離為L。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．長度測量時的讀數(shù)誤差c．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時參考答案：①

②③bd①由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運動時間相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根據(jù)幾何關(guān)系可知：sinα=，cosα=；對滑塊由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，聯(lián)立方程解得μ=．③由μ的表達式可知，能引起實驗誤差的是長度L、h、H測量時的讀數(shù)誤差，同時要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差，故選bd。12.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表——歐姆表；(1)先用如圖(a)所示電路測量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到時，電壓表指針指在如圖(b)所示位置，則電壓表的讀數(shù)為______V。由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻=_______;(2)將圖(a)的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖(c)所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進行了如下操作：將兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為_______（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對應(yīng)的電阻刻度為_________________________;(3)若該歐姆表使用一段時間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結(jié)果將______.A.偏大

B.偏小

C.不變

D.無法確定參考答案：

(1).1.50

(2).6

(3).∞

(4).1

(5).C【詳解】(1)由圖(b)表盤知，電壓表的分度值是0.1V，電壓表示數(shù)為1.50V電源內(nèi)阻不計，由圖(a)所示電路據(jù)閉合電路歐姆定律得：代入兩組數(shù)據(jù)得：、解得：、(2)圖(c)中兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，電壓表示數(shù)為3V時，電阻箱電阻，與電壓表并聯(lián)部分相當(dāng)于斷路，電壓表“3V”處刻度應(yīng)標(biāo)記為∞當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，電壓表與外接電阻構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，設(shè)并聯(lián)電阻為，則，解得：(3)電動勢不變，僅內(nèi)阻變化；將兩筆斷開時調(diào)節(jié)電阻箱，指針滿偏時，電阻箱與電源內(nèi)阻的和等于原來電阻箱的電阻；則按正確使用方法再進行測量，其測量結(jié)果不變。故C項正確。15.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s—21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標(biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是 。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是 。參考答案：（1）a=3.2m/s2（3分）（2）如圖所示，

（作圖3分，結(jié)論2分）（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出）；在第二象限內(nèi)存在沿軸負(fù)方向的勻強電場.一粒子源固定在x軸上的A點，A點坐標(biāo)為（-L，0）。.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上的C點，C點坐標(biāo)為（0,2L），電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直于x軸射入第四象限.（電子的質(zhì)量間的相互作用.）求：（1）第二象限內(nèi)電場強度E的大小；（2）電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ；（3）圓形磁場的最小半徑Rmin.參考答案：對于帶電粒子在勻強電場中的運動運用類平拋運動規(guī)律解答。帶電粒子進入勻強磁場中，洛倫茲力提供向心力，結(jié)合相關(guān)知識列方程解答。解：（1）從A到C的過程中，電子做類平拋運動，有，電子的加速度a=eE/m，L=at2/22L=vt，聯(lián)立解得E=。（2）設(shè)電子到達C點的速度大小為vC，方向與y軸正方向的夾角為θ。由動能定理，有：mvC2-mv2=eEL解得vC=2v。cosθ=v/vC=0.5，電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ=60°。（3）電子運動軌跡如圖所示。由公式qvCB=m，解得電子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑r=2mv/eB。電子在磁場中偏轉(zhuǎn)120°后垂直于x軸射出，由三角形知識得磁場最小半徑：Rmin=PQ/2=rsinθ=rsin60°，聯(lián)立解得：Rmin=mv/eB。點評：此題考查帶電粒子在電場中的類平拋運動和在勻強磁場中的勻速圓周運動。17.如圖所示，在離地高度為H的水平桌面上，一個質(zhì)量為m的物體被人斜向上拋出，它到達地面時的速度大小為v，不計空氣阻力，求：（1）物體運動至水平桌面下h處的A點時，所具有的動能是多大；（2）人對該物體做的功是多少。參考答案：.(1)(2)18.（18分）如圖所示，光滑斜面的底端a與一塊質(zhì)量均勻、水平放置的平極光滑相接，平板長為2L，L＝1m，其中心C固定在高為R的豎直支架上，R＝1m，支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接，因此平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn)。問：（1）在外面上離平板高度為h0處放置一滑塊A，使其由靜止滑下，滑塊與平板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，為使平板不翻轉(zhuǎn)，h0最大為多少？（2）如果斜面上的滑塊離平板的高度為h1＝0.45m，并在h1處先后由靜止釋放兩塊質(zhì)量