2022年山西省忻州市鴻偉中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山西省忻州市鴻偉中學(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.為計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做“微元法”。下面幾個實例中應(yīng)用到這一思想方法的是（

）A．根據(jù)加速度的定義a=△v/△t，當(dāng)△t非常小時，△v/△t就可以代表物體在t時刻的瞬時加速度B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系C．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用有質(zhì)量的點來代替物體，即質(zhì)點參考答案：C2.（多選）（2014秋?德城區(qū)校級月考）如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則（）A． Q受到的摩擦力一定變小B． 地面對系統(tǒng)向上的支持力不變C． 輕繩上拉力一定變小D． 輕繩上拉力一定不變參考答案：BD解：對物體P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故繩子的拉力等于物體P的重力；當(dāng)用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，故繩子的拉力仍然等于物體P的重力，輕繩上拉力一定不變．故C錯誤D正確；再對物體Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有靜摩擦力；當(dāng)靜摩擦力沿斜面向上時，有T+f=mgsinθ，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時，靜摩擦力f會減小，也可能摩擦力大小不變，方向相反．當(dāng)靜摩擦力沿著斜面向下時，有T=f+gsinθ，當(dāng)用水平向左的恒力推Q時，靜摩擦力會增加；故A錯誤；以P、Q整體為研究對象，根據(jù)豎直方向受力平衡，地面對系統(tǒng)向上的支持力等于的重力不變，故B正確；故選：BD．3.從如圖示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F=kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度），則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長）可能為：

A．

B．0

C．

D．參考答案：ABD4.下列關(guān)于簡諧振動和機械波的說法正確的是A．彈簧振子的周期與振幅有關(guān)B．單擺作簡諧振動需要擺角不大于5°C．波傳播方向上兩個振動情況完全相同的質(zhì)點間距離為一個波長D．波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度參考答案：B5.如圖，一只蝸牛沿著葡萄枝緩慢爬行，若葡萄枝與水平面的傾角斜為α，則葡萄枝對重為G的蝸牛的作用力為A．GSinαB．GCosαC．小于G

D．G參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。7.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點剛開始振動時的振動方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點P經(jīng)過__▲__s時間第二次達到波峰。

參考答案：答案:y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)8.小球A以初速度v-0做豎直上拋運動,上升的最大高度為H。小球B以初速度v-0沿著足夠長的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿著光滑的圓軌道（O為圓軌道的圓心，圓軌道的半徑為R，且R<H）從最低點上滑，如圖所示。則B、C兩球上升的最大高度與H的關(guān)系為__________。

參考答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于10.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計的實驗如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標(biāo)卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）11.打點計時器用頻率50Hz交流電打出的勻變速運動的紙帶，以原始點作為計數(shù)點，則根據(jù)此紙帶的數(shù)據(jù)，紙帶的加速度大小是

m/s2和打點計時器打第3個點時的紙帶速度是

m/s（保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.40；

1.8712.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動頭C從A端滑至B端的過程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計電表、導(dǎo)線對電路的影響。則電源電動勢E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，313.已知O、A、B、C為同一直線上的四點，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等，則物體通過A點和B點時的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：1∶3，

1/8解析：設(shè)物體通過AB段與BC段所用的相等時間為T，O、A之間的距離為x，A、B間的距離x1=1m，B、C間的距離為x2=2m，則有x2-x1=aT2；由勻變速直線運動規(guī)律，vB2-vA2=2ax1，vB=vA+aT，vA2=2ax，聯(lián)立解得vA∶vB=1∶3，x=1/8m.三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，把長木板不帶滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，以平衡摩擦力，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為零點，順次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為___________．（填寫表達式）(2)若測出小車質(zhì)量為0.4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．(3)本實驗中是否必須滿足小桶(含內(nèi)部沙子)的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（填“是”或“否”）參考答案：15.（多選）如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測量起始點O到各點的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實驗中可以做到(

)A．測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏?zhǔn)確值B．計算在紙帶中打下D點時鉤碼的動能C．計算鉤碼下落過程中受到的合外力D．較準(zhǔn)確地驗證機械能守恒定律參考答案：考點：用打點計時器測速度，驗證機械能守恒定律，測定勻變速直線運動的加速度分析：紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．根據(jù)瞬時速度可以求出動能．根據(jù)加速度可以求出合力．

解答：根據(jù)勻變速直線運動推論得：△x=at2，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以求得鉤碼下落的加速度，運用牛頓第二定律可以求出所受的合力．

A、鉤碼在下落的過程中受重力和阻力，因為阻力未知，所以無法測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值．故A錯誤．

B、紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，因為鉤碼質(zhì)量已知，那么可以計算出計時器在紙帶上打D點時鉤碼的動能．故B正確．

C、根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以求得鉤碼下落的加速度，運用牛頓第二定律可以求出所受的合力．故C正確．

研究O點到D點，可以計算出重力勢能減小量△Ep=mgh，也可以計算出動能的增加量△EK=EkD-0，然后去比較動能的增加量和重力勢能減小量的大小關(guān)系，如果相等則可以說明鉤碼下落機械能守恒定律．故D正確．故選BCD．點評：清楚打點計時器打出來的紙帶能夠直接測量的物理量和間接測量的物理量．運用物理規(guī)律可以通過測得的物理量求出其它的物理量．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)時間t，小球落到星球表面，測出拋出點與落地點之間距離為L。若拋出時的初速增大到原來的2倍，則拋出點到落地點間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上，該星球的質(zhì)量M，萬有引力常數(shù)為G，求:（1）該星球的半徑R。

（2）該星球上的第一宇宙速度。參考答案：17.質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.5m，開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×104N/C的勻強電場，如圖所示，取g=10m/s2，試求:(1)用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運動，力F0應(yīng)滿足什么條件？(2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運動，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？(3)按第(2)問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？(提示：設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動摩擦力大小相等，滑塊在運動中帶電量不變)參考答案：18.如圖所示，底座A上裝有L=0.5m長的直立桿，底座和桿的總質(zhì)量為M=1.0kg，底座高度不計，桿上套有質(zhì)量為m=0.2kg的小環(huán)B，小環(huán)與桿之間有大小恒定的摩擦力．當(dāng)小環(huán)從底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飛起時，恰好能到達桿頂，然后沿桿下降，取g=10m/s2，求：①在環(huán)飛起過程中，底座對水平面的壓力；②此環(huán)下降過程需要多長時間．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：①小環(huán)在下落過程中，受到重力和向上的滑動摩擦力，底座受到重力、小環(huán)向下的摩擦力和地面的支持力，由平衡條件求地面對底座的支持力，即可由牛頓第三定律求得底座對地面的壓力．②先根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，再根據(jù)運動學(xué)公式求解時間．解答：解：①對環(huán)進行受力分析，環(huán)受重力及桿給環(huán)向下的摩擦力，上升階段加速度大小為a1