山西省临汾市师大实验中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山西省临汾市师大实验中学2022年高三物理下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.（单选）如图所示，一简谐波在x轴上传播，实线和虚线分别是t1=0和t2=0.2s时刻的波形图，则A．若该波的传播速度是35m／s，则该波沿一x方向传播B．若该波频率为1.25Hz，则该波一定沿一x方向传播C．若该波沿+x方向传播，则该波的波速一定为5m/sD．若该波沿+x方向传播，t1时刻x=6m处的质点振动方向向下参考答案：A根据图象读出波长，根据波长、波速的关系求出周期，在与0.2s比较判断波的传播方向，若该波频率为1.25Hz，求出周期，比较周期与0.2s的关系判断波的传播方向，由于波具有周期性，所以速度不可能是一个固定的值，判断t=0时刻，x=6m处质点的振动方向，继而判断出波源的振动方向．A、根据图象可知，波长λ=4m，若该波的传播速度是35m/s，则，，则该波沿﹣x方向传播，故A正确；B、1.25Hz的简谐波周期，则，根据波的平移法实线右移波长为虚线波形，则波向右传播，即该波一定沿+x方向传播，故B错误；C、由于波具有周期性，所以速度不可能是一个固定的值，故C错误；D、若该波在t1=0时刻已沿+x方向恰传播到x=6m处，从t=0时刻的波形图上判断x=6m的质点与x=2m处质点运动情况相同，其前面的点（波向右传播，左边为前）在其上方，则此质点将向上运动，所有质点的起振方向是一致的，故波源起振方向向上，故D错误．故选：A2.（单选）如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为参考答案：B飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则解得：因为，所以竖直位移：；由竖直方向自由落体规律：．

由：，解得：=．所以B正确，A、C、D错误．所以答案为：B．3.如图所示，水平地面上。处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m的物块上，另一端拴在固定于B点的本桩上．用弹簧称的光滑挂钩缓慢拉绳，弹簧称始终与地面平行．物块在水平拉力作用下缓慢滑动．当物块滑动至A位置，时，弹簧称的示数为F．则：A，物块与地面间的动摩擦因数为B．木桩受到绳的拉力始终大于，C．弹簧称的控力保持不变D．弹簧称的拉力一直增大参考答案：AD4.如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（

）（A）A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小（B）A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰（C）A、B不可能运动到最高处相碰（D）A、B一定能相碰参考答案：AD5.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G。地球的密度为A.

B.

C.

D.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω．电键S断开时，R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为0.5A；电键S接通后，电流表的读数为2A．则R3=Ω．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：电键S断开时，由电源的输出功率与R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通过R1的电流，即可得到R2的电流．设出R3的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得R3．：解：电键S断开时，由P出﹣P2=I2R1得：电路中电流I===0.5A

则R2===16Ω接通电键S后，设电路中电流为I′：I′1=2A，

I′1=

代入数据可得：R3=故答案为：0.5

7.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×1058.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”9.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示．木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W．用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B1、B2……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L，如图乙所示．（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系．

（2）W—L图线为什么不通过原点？

（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少？

参考答案：（1）木块从O点到静止的运动过程中，由动能定理，知，由图线知W与L成线性变化，因此W与v0的平方也成线性变化。（2）未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功。Ks5u（3）在图线上取两点（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm10.物理实验小组利用如圈所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点词定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为2.5h，并记录下来

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比

;

②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，试分析造成误差的原因

参考答案：①3：1（4分）②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分）（2分）①设物体A落地时的速度为v,则此时B物体的速度大小也是v，选地面为零势能面，由机械能守恒得，A落地后，对B物体，由机械能守恒可得，由动能定理可得0-，以上三式联立可得.②由于有空气阻力和尼龙丝线与滑轮间的摩擦的影响，还有H或h的测量值不准确都会造成实验误差。11.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）参考答案：（1）如右图所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=12.（4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。参考答案：78、?、1613.（4分）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_______W；现将L1和L2串联后接到220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。参考答案：答案：99，17.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示的游标卡尺是在测某物体的内径，则游标卡尺读数为1.90cm．参考答案：解：游标卡尺的主尺读数为19mm，游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：19mm+0.0mm=19.0mm=1.90cm．故答案为：1.9015.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落地点距轨道末端的水平距离为S．（1）若验证机械能守恒定律，S2与h的理论关系应满足S2=4Hh；（用H、h表示）（2）如图乙所示，在同一坐标纸上画出了两条S2﹣h的图线．一条是S2与h的理论关系图线；一条是实验得到的S2﹣h图线，是经实验测量S、h得到数据，描点后作出的图线．分析可知，图线b（填“a”或“b”）是实验得到的S2﹣h图线．（3）从S2﹣h关系图线中可以看出实验值与理论值相差较明显，你认为造成偏差的原因是小球与轨道间存在摩擦力．（回答一条即可）参考答案：解：（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=mv2

①平抛后有：S=v0t

②H=gt2

③联立①②③解得：S2=4Hh．（2）对比实验结果与理论计算得到的s2﹣h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．所以图线b是实验得到的S2﹣h图线．（3）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小．小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率．所以造成上述误差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．故答案为：（1）4Hh．（2）b．（3）小球与轨道间存在摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某种弹射装置如图所示，光滑的水平导轨右端与水平传送带平滑连接，传送带长L=6.5m，以速率v=4.0m/s顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上。开始时静止的B、C之间有一压缩的轻弹簧，处于锁定状态。A以初速v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰后黏合在一起，碰撞时间极短，其过程可认为不影响滑块C。碰撞使B、C间锁定解除，弹簧伸展，从而使C与A、B分离，分离后C以速度vC=2.0m/s滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点。已知C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。

求：（1）滑块C从传送带右端滑出时的速度大小；（2）滑块B、C处于锁定时弹簧的弹性势能EP；（3）改变A的初速v0的大小，但保持每次实验时B、C间弹簧的压缩状态相同，要使滑块C总能落到地面上的P点，求v0的取值范围。参考答案：（1）滑块与传送带等速时

t

即滑块在传送带上先加速后匀速，从其右端滑出时速度为v=4m/s.

（6分）（2）A碰B：

C与AB分离：

解得：

（8分）（3）v0的最小与最大分别对应在传送带上一直匀加速和匀减速：

解得：当a=1m/s2时，当a=-1m/s2时，

（6分）17.一质量为m的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A与木块B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，开始弹簧处于原长，如图所示。已知弹簧被压缩瞬间A的速度为，木块A、B的质量均为M。求：（Ⅰ）子弹射入木块A时的速度；（Ⅱ）弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能。参考答案：（Ⅰ）；（Ⅱ）。本题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律。（Ⅰ）以子弹与木块A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：解得：（Ⅱ）弹簧压缩最短时，两木块速度相等，以两木块与子弹组成的系统为研究对象，以木块A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：解得：由机械能守恒定