山西省太原市清徐县县城中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省太原市清徐县县城中学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.（单选题）如图甲所示，一长木板在水平地面上运动，初速度为v0，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，设物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的（

）参考答案：A在未达到相同速度之前，木板的加速度为，得达到相同速度之后，木板的加速度为，得由加速度可知，图象A正确故选A。2.关于曲线运动，下列说法中正确的是（

）

A．曲线运动一定是变速运动

B．变速运动一定是曲线运动

C．曲线运动一定是变加速运动

D．加速度变化的运动一定是曲线运动参考答案：A3.质量为2kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是(

)

A．质点的初速度为3m/sB．质点作匀变速曲线运动C．质点所受的合外力为3N

D．质点初速度的方向与合外力方向垂直参考答案：BC4.（多选）在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球构成菱形，其带电量如图所示．图中﹣q与﹣q的连线跟﹣q与+Q的连线之间夹角为α，若该系统处于平衡状态，则正确的关系式为（）A．cos3α=B．cos3α=C．sin3α=D．sin3α=参考答案：解：由题意可知，对左边Q受力分析，如图所示，两负q对Q的库仑力的合力与右边Q对Q的库仑力等值反向，设菱形的边长为a，则对图中Q有：2k=k，解得：8qsin3α=Q；即为sin3α=；对q，有：2kcosα=k，可得cos3α=故选：A．5.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A．木块A所受摩擦力大小是12.5NB．木块A所受摩擦力大小是11.5NC．木块B所受摩擦力大小是9ND．木块B所受摩擦力大小是7N参考答案：答案：C解析：未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用，且F1＝FA＝kx＝8N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且F2＝FB＝kx＝8N，在木块B上施加F＝1N向右拉力后，由于F2＋F＜μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小F＝F2＋F＝9N，木块A的受力情况不变。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.改变物体内能有两种方式，远古时代“钻木取火”是通过____________方式改变物体的内能，把___________转变成内能。参考答案：做功

机械能7.（4分）如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为

，摩擦力大小为

。

参考答案：

mg＋masinθ

macosθ8.一个电流表的满偏电流值Ig=0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值

Ma参考答案：、4950（2分）

2.049.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）10.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h11.一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时波形如图甲所示，位于x=0.5m处的A点振动图象如图乙所示．则该波的传播速度是10m/s；则t=0.3s，A点离开平衡位置的位移是﹣8cm．参考答案：①由图甲知波长为λ=2m，由图乙可知波的周期是T=0.2s；则波速为v==10m/s．由乙图知：t=0.3s时，A点到达波谷，其位移为﹣8cm12.后，该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39：11513.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：U/V0.000.400.801.201.602.00I/A0.000.100.180.280.380.48实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有

（填选项前字母）；⑵在虚线方框中画出实验电路图；

⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。

参考答案：（1）ACE（3分）；（2）如图所示（4分）；（3）如图所示（3分）15.（6分）在用单摆测重力加速度的实验中：（1）实验时必须控制摆角，若摆长为1.2m，则要将摆球拉到离平衡位置约m处释放；（2）某同学实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出T2－L图线，如图所示，利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2、y2）便可求得理力加速度g=

。（3）作T2－L图线解决物理问题，可以提示我们：若摆球的质量分布不均匀，对测量结果将。参考答案：

（1）0.1m；（2）；（3）不会有影响。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h，0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：（1）电场强度E的大小；

（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；

（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。参考答案：解：（1）设粒子在电场中运动的时间为t，则有x=v0t=2h

y=at2=h

qE=ma联立以上各式可得E=（2）粒子达到a点时沿负y方向的分速度为vy=at=v0所以v==v0

方向指向第IV象限与x轴正方向成45°角（3）粒子在磁场中运动时，有qvB=m当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r=L

所以B=17.山地滑雪是人们喜爱的一项运动，一滑雪道ABC的底部是一半径为R的圆，圆与雪道相切于C点，C点的切线水平，C点与水平雪地间距离为H，如图所示，D是圆的最高点，一运动员从A点由静止下滑，刚好能经过圆轨道最高点D旋转一周，再经C后被水平抛出，当抛出时间为t时，迎面水平刮来一股强风，最终运动员以速度v落到了雪地上，已知运动员连同滑雪装备的总质量为m，重力加速度为g，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及圆轨道的摩擦阻力，求：（1）A、C的高度差为多少时，运动员刚好能过D点？（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度．参考答案：解：（1）刚好能经过圆轨道最高点D，则根据向心力有：mg=求出D点速度为：v=从A到D的过程中根据动能定理得：=mghADAC间高度为：h=hAD+2R解得：h=（2）运动员做平抛运动时，在竖直方向的速度为：v⊥=gt水平方向速度为v0，有：﹣=mg?2R速度为：v==下落为高度为：h1=距地面的高度为：h2=H﹣h﹣h1=H﹣﹣答：（1）AC高度h为；（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小为，距地面的高度为H﹣﹣．18.“嫦娥一号”探月卫星的成功发射，实现了中华民族千年奔月的梦想。假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示力学实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下，到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点。不计滑过B点时的机械能损失，滑块与斜面间的动摩擦因数均为，测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h1=1.2m，h2=0.5m。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用。（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若测得该星球的半径为m，宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动，则探测器运行的最大速度为多大？

（3）取地球半径m，地球表面的重力加速度g0=10m/s2，求该星球的平均密度与地球的平均密度之比。参考答案：1）小滑块从A到C的过程中，由动能定理得