山西省忻州市红表中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省忻州市红表中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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1.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则（

）A．P1>P2>P3B．P1<P2<P3C．0~2s内力F对滑块做功为4JD．0~2s内摩擦力对滑块做功为4J参考答案：BC由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为1m、1m、2m，由F-t图象及功的公式W=Fscosθ可求知：W1=1J，W2=3J，W3=4J．故P1=1W,P2=3W,P3=4W,由于0~2s内滑块的动能变化为零，由动能定理可知0~2s内摩擦力对滑块做的功大小等于力F做的功，为-4J。本题应选BC.2.下面不是气体分子运动特点的是

A．气体分子间的碰撞频繁

B．同种气体中所有的分子运动速率基本相等

C．气体分子向各个方向运动的可能性是相同的

D．气体分子的运动速率分布具有“中间多，两头少”特点参考答案：

答案：B3.人站在电梯内的体重计上，当体重计示数增大时，可能的原因是（）A．电梯匀速上升 B．电梯匀减速上升C．电梯匀减速下降 D．电梯匀加速下降参考答案：C【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．【分析】先对人受力分析，受重力和支持力，体重计示数即为受到的压力，而压力等于支持力；再对人进行运动分析，确定加速度方向；最后根据牛顿第二定律列式求解．【解答】解：A、电梯匀速上升或匀速下降时处于平衡状态，重力等于支持力，N=mg，体重计示数不会增大，故A错误；C、体重计示数增大，则体重计对人的支持力大于人的重力，人受到的合力向上，处于超重状态，电梯可能加速上升或减速下降，故C正确，BD错误；故选：C．4.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用一力F’水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a’向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T’．则A．

B．C．

D．参考答案：C5.（单选）如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹簧弹力的大小为B．地面对m2的摩擦力大小为FC．地面对m2的支持力可能为零D．ml与m2一定相等参考答案：：解：对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力及弹簧的弹力；要使整体处于平衡，则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小与F相同；故B正确；因m2与地面间有摩擦力；则一定有支持力；故C错误；再对m2受力分析可知，弹力水平方向的分力应等于F，故弹力T=；因竖直方向上的受力不明确，无法确定两物体的质量关系；也无法求出弹簧弹力与重力的关系；故AD错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=________；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=________。参考答案：

答案：，7.如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内迅速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J，橡皮塞的质量为20g，橡皮塞被弹出的速度

为10m/s，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为理想气体。则瓶内气体的内能变化量为

J，瓶内气体的温度

（选填“升高”或“降低”）。参考答案：5（2分）

升高（2分）热力学第一定律．H3

解析：由题意可知，气体对外做功：W对外=由题意可知，向瓶内迅速打气，在整个过程中，气体与外界没有热交换，即Q=0，则气体内能的变化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，气体内能增加，温度升高；本题考查了求气体内能的变化量、判断温度的变化，应用热力学第一定律即可正确解题．求解本题要由动能的计算公式求出橡皮塞的动能，然后求出气体对外做的功，再应用热力学第一定律求出气体内能的变化量，最后判断气体温度如何变化8.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，9.如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图3－3－10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C10.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:111.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度12.如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称是____________传感器；由该实验得到的结论是：__________________________________________________________________________________。参考答案：光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。13.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）以下有关高中物理实验的一些描述中那个选项是正确的

（

）A．用多用表测闭合电路中某电阻的阻值时，选好倍率，调零后，只要把两表棒与该电阻两端直接接触即可B．在研究有固定转动轴物体的平衡条件时，各力矩宜取大一些C．在“用单摆测定重力加速度”实验中如果摆长测量无误。测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N－1D．在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中油膜可以布满容器中的整个水面参考答案：

答案：BC15.研究平抛运动的实验（1）如图是平抛运动演示仪，当用小锤敲击弹簧片时，A球和B球同时开始运动．改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后C（A）水平方向的分运动是匀速直线运动（B）水平方向的分运动是匀加速直线运动（C）竖直方向的分运动是自由落体运动（D）竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）在做“描绘平抛运动轨迹”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上ACE．（A）通过调节使斜槽的末端保持水平（B）每次释放小球的位置可以不同（C）每次必须由静止释放小球（D）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降（E）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触（F）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线．参考答案：：解：（1）球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．故C正确．故选C．（2）解：A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．D、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故D错误；E、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故F错误，E正确．故选ACE．故答案为：（1）C（2）ACE．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量为m＝2kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示。取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)20s内物体的位移.参考答案：(1)3N，0.05(2)112m，水平向左【详解】(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由图得：

①根据牛顿第二定律，有：

②设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由图得：

③根据牛顿第二定律，有：

④联立①②③④解得：，

(2)前4s的位移大小为：方向向右；4s~20s的位移大小为：方向向左；所以20s内物体的位移为：负号表示物体在A点左侧，即方向水平向左.答：(1)力F的大小为3N和物体与水平面间的动摩擦因数；(2)20s内物体的位移为大小112m，方向水平向左.17.如图甲、乙质量均为1kg，水平面光滑，某时刻乙受水平恒力作用向右做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，同时给甲一个水平向右的瞬时冲量I＝4N.s，两物体在t=3s时第二次相遇（两物体相遇时不会相撞）。求：(1)甲、乙的初始距离；(2)甲、乙两次相遇的位置之间的距离参考答案：(1)3m

(2)8m解：（1）甲受到一个冲量后匀速运动，速度为v1=I/m=4m/s；乙做匀加速运动，则3s时甲的位移x1=v1t=12m乙的位移，则甲、乙的初始距离?x=x1-x2=3m；（2）两物体相遇时满足：即解得t1=1s；t2=3s；当t1=1s时可得第一次相遇点距离甲的初始位置的距离x3=3m；当t2=3s时第二次相遇点距离甲的初始位置的距离x1=12m；可知甲、乙两次相遇的位置之间的距离为8m.18.下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距