山西省长治市晋元中学2022年高三物理期末试卷含解析_第1页
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文档简介

1、山西省长治市晋元中学2022年高三物理期末试卷含解析一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 静止在光滑水平面上的物体,突然受到一个如图所示的水平外力的作用,则( )A物体沿水平面做往复运动B物体始终沿水平面朝一个方向运动C物体沿水平面先做匀加速运动,后做匀减速运动D物体沿水平面一直做匀加速运动参考答案:B2. 长L的线的一端系住质量为m的小球,另一端固定,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,下列说法中正确的是.A、小球、地球组成的系统机械能守恒B、小球作匀速圆周运动C、小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mgD、以最低点为参考平面,

2、小球机械能的最小值为2mgL参考答案: 答案:AC3. (单选)如图所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,杆对地面上的人的压力大小为( )A(M+m)gma B(M+m)g+maC(M+m)g D(Mm)g参考答案:A4. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论。减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下

3、,小球将滚上另一个斜面;如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是A是事实,是推论B是事实,是推论C是事实,是推论D是事实,是推论参考答案:B5. 如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕圆心O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有扩张趋势,由此可知,圆环a ( )A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转参考答案:C二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共

4、计16分6. 质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端,以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度为_m/s,方向与(选填“甲、乙”)_相反。参考答案:1.5m/s,乙 7. 三根绳a、b、c长度都为l,a、b悬挂在天花板上,的下端与质量为m2kg物体相连,它们之间的夹角为120,如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的拉力为T1,绳b的拉力为T2,当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时,2的值恰为零,此时T1,水平拉力F的大小为 。(取g10ms2)参考答案:40, 8. 直角玻璃三

5、棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角= 60已知这种玻璃的折射率n =,则:这条光线在AB面上的的入射角为 ;图中光线ab (填“能”或“不能”)从AC面折射出去参考答案:45(2分) 不能9. 如图所示实验装置可实现原子核的人工转变,当装置的容器内通入气体B时,荧光屏上观察到闪光。图中气体B是_,使荧光屏出现闪光的粒子是_。参考答案:氮气,质子10. 为了测定一根轻质弹簧被压缩x时存储的弹性势能大小,可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端,并将轨道固定在水平桌面上,如图所示。用钢球将弹簧压缩x,然后突然释放钢球,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:(1)需

6、要测定的物理量是 (2)凹槽轨道的光滑与否对实验结果 (填“有”或“无”)影响。参考答案:(1)桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x (2)有11. 某人利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山上,测得该单摆周期为T。则此高山离海平面高度h为 。(把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体)参考答案:12. 一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的能量为 ;该激光器在时间内辐射的光子数为 。参考答案: hC/ ; P0t/ hc 13. 如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷

7、量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场,不计重力。若粒子恰好沿BC方向,从c点离开磁场,则磁感应强度B=_;粒子离开磁场时的动能为Ex_。参考答案: 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L,由可得B=,洛伦兹力不做功,粒子离开磁场时的动能为。三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据. (1)实验开始时,

8、发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法. (2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象. (3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数= . (结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”) . 参考答案:(1)减小B的质量,增加细线的长度,或增大A的质量,降低B的起始高度。(2)如图(3)0.4(4)偏大15. 在“长度的测量”实验中,调整游标卡尺两测脚间距离,主尺和游标的位置如图所示,此时卡尺两脚间狭缝宽度为_mm;如图所示,螺旋测微器测出的金属丝的直径是_mm参考

9、答案:四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg长为L=3.6m的轻绳上端系于O点,下端系一物块A,mA=3kg拉紧轻绳使绳与竖直方向成60角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点A、B都可以看成质点取g=10m/s2求:(1)设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小(2)物块A炸裂时增加的机械能E(3)在以后的

10、过程中,弹簧最大的弹性势能Epm参考答案:考点:动量守恒定律;牛顿第二定律;动能定理专题:动量定理应用专题分析:(1)由动能定理可求得小球到达底部时的速度,再由向心力公式可求得绳子的拉力;(2)由动能守恒可求得碰后整体的速度,再由能量守恒可求得增加的机械能;(3)对于1和B为整体,由动量守恒可求得粘合后的速度,再由能量守恒可求得最大弹性势能解答:解:(1)物块A炸裂前的速度为v0,由动能定理有mAgL(1cos60)=mAv02 解得v0=6m/s在最低点,根据牛顿第二定律有FmAg=mA由式解得F=mAg+2mAg (1cos60)=60N(2)设物块1的初速度为v1,物块2的初速度为v2,

11、则v2=v0由动量守恒定律得mAv0=m1v1m2v2 解得v1=12m/sE=m1v12+m2v22mAv02解得E=108 J(3)设物块1 与B粘合在一起的共同速度为vB,由动量守恒m1v1=(m1+mB)vB 所以vB=6 m/s在以后的过程中,当物块C和1、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为vm,由动量守恒(m1+mB)vB=(m1+mB+mC)vm有vm=3 m/s由能量守恒得Epm=(m1+m2)vB2(m1+mB+mC) vm2得Epm=36 J答:(1)设物块A在最低点时的速度为6m/s;轻绳中的拉力F大小为60N;(2)物块A炸裂时增加的机械能E是108J;(

12、3)在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm是36J点评:本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律的应用,要注意正确选择研究对象,明确各过程所对应的物理规律,则可以正确求解17. 如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足=1t(1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为求:(1)物块做何种运动?请说明理由(2)物块运动中受到的拉力(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?(4)若当圆筒角速度达到0时,使其减速转动,并以此时刻为t=0,且角速度满足=02t(式中0、2

13、均为已知),则减速多长时间后小物块停止运动?参考答案:(1)圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同根据v=R=R1t,线速度与时间成正比物块做初速为零的匀加速直线运动 (2)由(1)问分析结论,物块加速度为a= R1 根据物块受力,由牛顿第二定律得 Tmg=ma 则细线拉力为 T=mg+m R1 (3)对整体运用动能定理,有W电+Wf = 其中Wf =mgs=mg 则电动机做的功为 W电= mg + (或对圆筒分析,求出细线拉力的做功,结果正确同样给分)(4)圆筒减速后,边缘线速度大小v=R=0RR2t,线速度变化率为a= R2若ag,细线处于拉紧状态,物块与圆筒同时停止,物块减速时间为 t=0

14、/2 若ag,细线松弛,物块水平方向仅受摩擦力,物块减速时间为t=0R/g 18. 25(19分)如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角=30,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上.现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v()垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:(1)速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.(2)磁场区域的最小面积.(3)根据你以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离,请写出该距离的大小(只要写出最远距离的最终结果,不要求写出解题过程)参考答案:1)(9分)粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R,周期为T,粒子在匀强磁场中运动时间为t1则 即 (1分) (1分)最大速度vm的粒子自N点水平飞出磁场,出磁场后做匀速运动至OM,设匀速运动的时间为t2, 有: (1分)过MO后粒子做类平抛

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