山西省運(yùn)城市河?xùn)|第一中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省運(yùn)城市河?xùn)|第一中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬背上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短，則

A．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為

B．運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為

C．箭射到靶的最短時(shí)間為

D．箭射到靶的最短時(shí)間為參考答案：BC要想在最短時(shí)間內(nèi)射中目標(biāo)，箭垂直于跑道射出時(shí)間t＝，運(yùn)動(dòng)員放箭時(shí)應(yīng)使箭的合速度方向?qū)?zhǔn)目標(biāo)，如圖，則有s＝vt＝·.【答案】2.如圖所示，傾角為30°，重為80N的斜面體靜止在水平面上．一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，下列說法正確的是()A．斜面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B．地面對(duì)斜面的支持力為80NC．小球?qū)椥暂p桿的作用力為2N，方向豎直向下D．彈性輕桿對(duì)小球的作用力為2N，方向垂直斜面向上參考答案：A3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上，在與水平方向成θ角的拉力F作用下加速向前運(yùn)動(dòng)，已知物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列判斷正確的是（

）A．物體受到的摩擦力為F·cosθB．物體受到的摩擦力為μmgC．物體對(duì)地面的壓力為mgD．物體受到地面的的支持力為mg－F·sinθ參考答案：

答案：D4.(單選)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端擱在升降平臺(tái)上，平臺(tái)以速度v勻速上升，當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，棒的角速度為()參考答案：B5.（單選）一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是參考答案：D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，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，AB連線與電場(chǎng)線的夾角θ＝60°，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝100V/m，則A、B間電勢(shì)差UAB＝____V。參考答案：-5V

由圖示可知，BA方向與電場(chǎng)線方向間的夾角為：θ=60°，BA兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離為：d=Lcosθ，BA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB間的電勢(shì)差為：UAB=-UBA=-5V。故選。7.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有

；自行車騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。8.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌[邊緣時(shí)，小球B也同時(shí)下落，用閃光相機(jī)拍攝的照片中B球有四個(gè)像，相鄰兩像間實(shí)際下落距離已在圖中標(biāo)出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過

s時(shí)間相碰，A球離開桌面時(shí)的速度為

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.4

s;

1.5

m/s9.一小船與船上人的總質(zhì)量為160kg，以2m/s的速度勻速向東行駛，船上一個(gè)質(zhì)量為60kg的人，以6m/s的水平速度向東跳離此小船，若不計(jì)水的阻力，則人跳離時(shí)小船的速度大小為______m/s，小船的運(yùn)動(dòng)方向向______．參考答案：0.4向西10.（4分）愛因斯坦曾高度評(píng)價(jià)伽利略的工作：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端?！睂⑾鄳?yīng)的選項(xiàng)序號(hào)填寫入空格完成伽利略研究問題的科學(xué)研究方法：

→

→數(shù)學(xué)推理→

→

。

①提出假設(shè)、②結(jié)論推廣、③發(fā)現(xiàn)問題、④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證參考答案：

答案：③、①、④、②11.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=_______；碰撞過程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。12.質(zhì)量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定。當(dāng)汽車的加速度為a、速度為v時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是P1，則當(dāng)功率是P2時(shí)，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：13.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細(xì)棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設(shè)m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細(xì)棒的質(zhì)量不計(jì)，與斜面不接觸，試求兩物體同時(shí)有最大靜摩擦力時(shí)棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式計(jì)算）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3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15.如圖所示，在滑雪運(yùn)動(dòng)中一滑雪運(yùn)動(dòng)員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺(tái)上以某一水平初速度垂直于平臺(tái)邊飛出平臺(tái)，從飛出到落至斜坡上的時(shí)間為1.5s，斜坡足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜坡上的落點(diǎn)到斜坡頂點(diǎn)(即飛出點(diǎn))間的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡頂端水平飛出時(shí)的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點(diǎn)和斜坡頂點(diǎn)間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為：則落點(diǎn)與斜坡頂點(diǎn)間的距離為：（2）平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運(yùn)行速度為V0=6m／s，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放到傳送帶A端，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g=10m／s2，試求：(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間

(2)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力的大小和方向(3)若滑塊從“9”形規(guī)道D點(diǎn)水平拋出后，恰好垂直撞在傾角θ=60°的斜面上P點(diǎn)，求P、D兩點(diǎn)間的豎直高度h(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：（1）

（2）

方向豎直向下（3）0.47m（1）在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得（1分）得

（1分）加速到與傳送帶達(dá)到同速所需要的時(shí)間，

（1分）位移

（1分）之后滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)的位移所用的時(shí)間

（1分）故

（1分）（2）滑塊由B到C的過程中，由動(dòng)能定理得

（1分）在C點(diǎn)，軌道對(duì)滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，設(shè)軌道對(duì)滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得，（1分）解得

力方向豎直向下（1分）由牛頓第三定律得，滑塊對(duì)軌道的壓力大小為90N，（1分）方向豎直向上（1分）（3）滑塊從B到D的過程中由動(dòng)能定理得

（1分）在P點(diǎn)

（1分）又（2分）

h=0.47m（1分）17.光滑水平面上有一質(zhì)量為M的滑塊,滑塊的左側(cè)是一光滑的1/4圓弧,圓弧半徑為R=1m.一質(zhì)量為m的小球以速度v0向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊.已知M=4m,g取10m/s2,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,求:(1)小球的初速度v0是多少?

(2)滑塊獲得的最大速度是多少?參考答案：解析:(1)當(dāng)小球上升到滑塊上端時(shí),小球與滑塊水平方向速度相同,設(shè)為v1,根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有:mv0=(m+M)v1

①

（2分）因系統(tǒng)機(jī)械能守恒,所以根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:(m+M)v21+mgR

②

（2分）聯(lián)立①②式解得v0=5m/s

③

（1分）(2)小球到達(dá)最高點(diǎn)以后又滑回,滑塊又做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球離開滑塊后滑塊速度最大.研究小球開始沖上滑塊一直到離開滑塊的過程,根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒有:mv0=mv2+Mv3

④

（2分）

⑤

（2分）聯(lián)立③④⑤式解得v3=2m/s.

18.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處。整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力。求(1)小球剛到D點(diǎn)的速度；(2)AB之間的距離；(3)F的大小。參考答案：（1）（2）R；（3）mg．解析：（1）電場(chǎng)力F電=Eq=mg電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=

VD=（2）從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向