山西省太原市西铭中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省太原市西铭中学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1.一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为(

)A．

B．C．

D．

参考答案：D2.（多选）如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P为0.9m处的质点，Q为2.2m处的质点。若经历△t=0.1s，P质点恰好第一次运动到波谷，则下列说法正确的是（）A．该波的周期T=0.125sB．该波的传播速度为v=14m/sC．从t=0时刻再经历1s，P质点向前传播的距离为14mD．从t=0时刻再经历0.052s，Q质点一定向上振动参考答案：BD3.下列关于光的本性的说法正确的是（

）A．光电效应现象说明光具有粒子性B．光电效应现象说明光具有波动性C．光的干涉、衍射现象说明光是横波D．光的干涉、衍射现象说明光是纵波参考答案：AAB、光电效应是金属中的电子吸收能量后，飞出金属表面的现象；说明光具有粒子性；故A正确，B错误；CD、光的干涉、衍射现象仅说明光具有波动性，而不能说明光是纵波或是横波，故CD错误。故选：A4.如图所示为远距离高压输电示意图，关于远距离输电，下列表述错误的是（）A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好参考答案：C【考点】远距离输电．【分析】根据P=UI，得出输电电流与输送功率的关系，再根据P损=I2R得出损失的功率与什么因素有关．【解答】解：A、增加输电导线的横截面积，根据电阻定律知可以减小输电线的电阻，从而减少损失的功率．故A正确．B、根据P=UI，输电电压越高，输电电流越小，再根据P损=I2R知，损耗的功率越小．故B正确．C、输电电压一定，输送功率越大，输电电流越大，根据P损=I2R知，损失的功率越大．故C错误．D、在高压输电的过程中，电压过高时，感抗和容抗影响较大，所以不一定是电压越高越好．故D正确．本题选错误的，故选：C．5.质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（

）A．物体的动能增加了4mgh/5B．物体的机械能减少了4mgh/5C．物体克服阻力做功mgh/5D．物体的重力势能减少了mgh参考答案：ACD因物体的加速度为g，故说明物体受阻力作用，由牛顿第二定律可知，mg-f=ma；解得f=mg；重力做功WG=mgh；阻力做功Wf=-mgh；由动能定理可得动能的改变量△Ek=WG+Wf=mgh；故A正确；阻力做功消耗机械能，故机械能的减小量为mgh；故B错误；阻力做功为Wf，则物体克服阻力所做的功为mgh；故C正确；重力做功等于重力势能的改变量，重力做正功，故重力势能减小mgh，故D正确；故选ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：负（1分）

5（2分）

-0.057.（4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能

（填“增加”或“减少”）了

J。参考答案：

增加

690J8.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；259.在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为

，过程中重力的平均功率为

。（结果保留根号）参考答案：

平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、解得：故过程中重力的平均功率为：小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为：10.历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子轰击静止的，生成两个动能均为8.9MeV的.(1MeV＝1.6×10－13J)，写出核反应方程为_________________________．质量亏损为________kg.参考答案：)＋→＋或＋→＋

3.1×10－29kg11.)如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：12.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙13.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。参考答案：5

10

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s2。求：⑴物体上升到1m高度处的速度；⑵物体上升1m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；⑶物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。参考答案：⑴设物体上升到h1=1m处的速度为v1，由图乙知

2分解得

v1=2m/s

2分⑵解法一：由图乙知，物体上升到h1=1m后机械能守恒，即撤去拉力F，物体仅在重力作用下先匀减速上升，至最高点后再自由下落．设向上减速时间为t1，自由下落时间为t2对减速上升阶段有

解得

t1=0.2s

1分减速上升距离

=0.2m

1分自由下落阶段有

解得

s

2分即有

t=t1+t2=s

1分解法二：物体自h1=1m后的运动是匀减速直线运动，设经t时间落到钉子上，则有

3分解得

t=s

2分(3)对F作用下物体的运动过程，由能量守恒有

1分

由图象可得，物体上升h1=1m的过程中所受拉力F=12N

1分物体向上做匀加速直线运动，设上升至h2=0.25m时的速度为v2，加速度为a由牛顿第二定律有

1分由运动学公式有

1分瞬时功率

P=Fv2

1分解得

P=12W

17.如图甲所示，足够长的光滑导轨倾角为300，间距L＝1m，电阻不计，恒定的非匀强磁场方向垂直于斜面向下，电阻R＝1，导体棒ab质量m＝0.25kg，其电阻r＝1，垂直于导轨放置。现导体棒ab从磁场上边界由静止下滑，测得导体棒所到达位置的磁感应强度B与导体棒在该位置速度之间的关系如图乙所示。（g取l0m/s2）（1)求导体棒下滑2s时的速度和位移；(2）求导体棒下滑2s内回路中产生的焦耳热。参考答案：（1）由图象乙可知:棒下滑的任意状态有。。。。。。。2分

对棒下滑过程中某一状态由牛顿第二定律得：。。。。2分

以上两式代入数据可得物体的加速度a=4m/s2，。。。。。。。。。。。1分可见导体棒在斜面上做a=4m/s2的匀加速度直线运动

时，棒的速度;。。。。。。。。。。