山西省長治市東井嶺中學2022年高三物理期末試卷含解析

山西省長治市東井嶺中學2022年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1.一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（）圖象如圖所示．若已知汽車的質量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是（）A．汽車的功率B．汽車行駛的最大速度C．汽車所受到阻力D．汽車運動到最大速度所需的時間參考答案：D試題分析：對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：其中，，聯(lián)立得：，結合圖線，有：時，，，解得：，，由于質量已知，故A錯誤，B也錯誤；當物體的速度最大時，加速度為零，故結合圖象可以知道，最大速度為，故C錯誤；汽車的初速度未知，故加速時間未知，故D正確?？键c：牛頓第二定律、力的合成與分解的運用、功率、平均功率和瞬時功率2.(單選題)（3分）有許多物理學家對科學發(fā)展作出了重大貢獻．下列敘述中符合史實的是（）A．伽利略的理想斜面實驗，說明了物體的運動不需要力來維持B．亞里土多德通過邏輯推理，認為從同一高度自由落下的重物與輕物下落一樣快C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并第一次在實驗室里測出了引力常量D．安培在研究電磁現(xiàn)象時，提出了“場”的概念參考答案：A解：A、伽利略設想的理想斜面實驗，說明了物體的運動不需要力來維持．故A正確．B、伽利略通過邏輯推理，認為從同一高度自由落下的重物與輕物下落一樣快．故B錯誤．C、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，是卡文迪許第一次在實驗室里測出了引力常量．故C錯誤．D、法拉第在研究電磁現(xiàn)象時，提出了“場”的概念．故D錯誤．故選A3.（多選）如圖甲所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一個質量為m的物體在沿斜面

方向的力F的作用下由靜止開始運動，物體的機械能E隨位移x的變化關系如圖乙所示.其中0～x1過程的圖線是曲線,x1～x2過程的圖線為平行于x軸的直線，則下列說法中正確的是(

)A.物體在沿斜面向下運動B.在0～x1過程中，物體的加速度一直減小C.在0～x2過程中，物體先加速后勻速D.在x1～x2過程中，物體的加速度為gsinθ參考答案：【知識點】機械能守恒定律；牛頓第二定律．C2E3【答案解析】AD解析：A、在0～x1過程中物體機械能在減小，知拉力在做負功，拉力方向向上，所以位移方向向下，故物體在沿斜面向下運動，故A正確；B、在0～x1過程中圖線的斜率逐漸減小到零，知物體的拉力逐漸減小到零．根據(jù)a=，可知，加速度逐漸增大，故B錯誤；C、在0～x1過程中，加速度的方向與速度方向相同，都沿斜面向下，所以物體做加速運動，故C錯誤；D、在x1～x2過程中，機械能守恒，拉力F=0，此時a=＝gsinθ，故D正確．故選AD【思路點撥】根據(jù)功能關系：除重力以外其它力所做的功等于機械能的增量，在0～x1過程中物體機械能在減小，知拉力在做負功，機械能與位移圖線的斜率表示拉力．當機械能守恒時，拉力等于零，通過拉力的變化判斷其加速度的變化．解決本題的關鍵通過圖線的斜率確定出拉力的變化，然后根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的方向，根據(jù)加速度方向和速度的方向關系知道物體的運動規(guī)律．4.（多選）如圖甲所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示彈簧拉力的傳感器，傳感器下方掛上一輕質彈簧，彈簧下端掛一質量為m的小球，若升降機在運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段時間內傳感器顯示彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖所示，g為重力加速度，則（）A．升降機停止前在向上運動B．0～t1時間小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間小球處于超重狀態(tài)C．t1～t3時間小球向下運動，動能先增大后減小D．t3～t4時間彈簧彈性勢能變化量大于小球動能變化量參考答案：考點：牛頓運動定律的應用-超重和失重．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：由圖象看出，升降機停止后彈簧的拉力變小，小球向上運動，說明升降機停止前在向上運動．根據(jù)拉力與重力的大小關系確定小球處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)．拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)；拉力大于重力，小球處于超重狀態(tài)．t1～t3時間小球向上運動，t3時刻小球到達最高點，彈簧處于伸長狀態(tài)，速率減小，動能減小．t3～t4時間，小球重力做功為零根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒分析彈簧彈性勢能變化量與小球動能變化量的關系．解答：解：A、由圖象看出，t=0時刻，彈簧的彈力為mg，升降機停止后彈簧的拉力變小，合力向下，小球可能向下加速，也可能向上減速；若向下加速，彈力增大，加速度增大，根據(jù)對稱性可知，最低點的拉力就大于2mg，由圖知不可能，故升降機停止前在向上勻速運動．故A正確．B、0～t1時間拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間拉力也小于重力，小球也處于失重狀態(tài)．故B錯誤．C、t1時刻彈簧的拉力是0，所以t1時刻彈簧處于原長狀態(tài)；由于t1時刻之后彈簧的拉力又開始增大說明彈簧開始變長，所以t1～t3時間小球向下運動，t3時刻小球到達最低點，彈簧處于最長狀態(tài)，t1～t2時間內小球向下運動，拉力小于重力，所以合外力做正功，小球動能增大；t2～t3時間內小球向下運動，拉力大于重力，所以合外力做負功，小球動能減?。蔆正確．D、t3～t4時間，彈簧的拉力減小，小球向上運動，重力做負功，重力勢能增大，彈力做正功，彈簧勢能減小，動能增大，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得知，彈簧彈性勢能變化量大于小球動能變化量．故D正確．故選：ACD點評：本題要根據(jù)圖象分析小球的運動狀態(tài)，根據(jù)拉力與重力的大小關系確定小球處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒分析能量如何變化．5.質量為50kg的運動員，從10m高的跳臺上以4m/s的速度跳出，假設運動員與跳臺之間的平均作用力是800N。則下列說法正確的（

）A、運動員起跳時做了8000J的功；

B、運動員起跳時做了400J的功；C、若不計空氣阻力，運動員入水時的速度是184m/s；D、若運動員落水的速度為13m/s，則他克服空氣阻力做了1175J功；參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.對于繞軸轉動的物體，描述轉動快慢的物理量有角速度ω等物理量．類似加速度，角加速度β描述角速度的變化快慢，則角加速度β的定義式是，單位是rad/s2．參考答案：考點：向心加速度．專題：勻速圓周運動專題．分析：利用加速度、速度和位移公式，類似于角加速度、角度公式．角加速度為角速度變化量與所用時間的比值，由公式知在國際單位制中β的單位為rad/s2，解答：解：角加速度為角速度變化量與所用時間的比值，由公式知在國際單位制中β的單位為rad/s2，故答案為：，rad/s2點評：本題比較新穎，利用類似法可以寫出角加速度、角速度和角度公式．7.利用光電管產生光電流的電路如圖所示。電源的正極應接在端

（填“a”或“b”）；若電流表讀數(shù)為8μA，則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是

個（已知電子電量為l.6×10-19C）。參考答案：答案：a，5×1013分析：要使電子加速，應在A極接高電勢，故a端為電源正極。由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013。8.若以M表示水的摩爾質量，ρ表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣中分子數(shù)為N=NA．參考答案：在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣質量m=ρV，物質的量為，分子數(shù)為N=NA；9.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）10.如圖所示，質量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運動，只有重力做功，與斜面碰撞時的速度，故；與斜面碰撞時的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。11.如圖所示，質量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，12.．2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現(xiàn)自動對接。神舟八號飛船遠地點處圓軌道速度

（選填“大于”、“小于”或“等于”）近地點處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g、地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于

13.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路，請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區(qū)域?內．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在直角坐標系xOy的第—象限內有沿x軸正方向的勻強電場，在x<0的空間中，存在垂直xOy平面向外的勻強磁場，—個質量為m、帶電荷量為q的負粒子；在x軸上的P（h．0）點沿y軸正方向以速度進入勻強電場，在電揚力的作用下從y軸上的Q點離開電場進入磁場，在磁場力的作用下恰好經(jīng)過坐標原點再次進入電場．已知Q點的縱坐標，不考慮帶電粒子的重力和通過O點后的運動，求：(1)勻強電場的電場強度E(2)勻強磁場的磁感應強度B．參考答案：17.如圖所示，一質量為m的小球C用輕繩懸掛在O點．小球下方有一質量為2m的平板車B靜止在光滑水平地面上，小球的位置比車板略高．一質量為m的物塊A以大小為v0的初速度向左滑上平板車，此時A、C間的距離為d．一段時間后，物塊A與小球C發(fā)生碰撞，碰撞時兩者的速度互換，且碰撞時間極短．已知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．

（1）若A碰C之前物塊與平板車已達共同速度，要使碰后小球能繞O點做完整的圓周運動，輕繩的長度l應滿足什么條件？

（2）若A碰C之前物塊與平板車已達共同速度，求d和v0之間滿足的關系．碰后物塊與平板車最后共同的速度v．

（3）若A碰C之前物塊與平板車未達共同速度，求碰后物塊與平板車最后共同的速度v與v0和d的關系．參考答案：18.如圖所示為一個防撞氣包，包內氣體在標準狀況下體積為336mL