山西省忻州市庄磨中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省忻州市庄磨中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（单选）用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为（）A．FB．mgC．D．参考答案：考点：摩擦力的判断与计算．.专题：摩擦力专题．分析：分析物体受力情况，根据共点力的平衡条件可得出摩擦力的大小．解答：解：由题意可知，整体受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力为F合=；由力的平衡条件可知，摩擦力的应与合力大小相等，方向相反；故选：D点评：本题应首先明确物体受到的摩擦力为静摩擦力；静摩擦力的与其他沿接触面的外力的合力大小相等，方向相反．2.某时刻，两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移、速度随时间t变化的图象，能反应t1时刻两车相遇的是参考答案：BD3.（单选）美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s参考答案：D4.意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面试验”，逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是（）A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．无论物体是否运动，都具有惯性C．力不是维持物体运动的原因D．力是使物体产生加速度的原因参考答案：A【考点】物理学史；自由落体运动．【分析】解答本题的关键是了解“理想斜面实验”内容、具体方法以及结论等．【解答】解：在伽利略的“理想斜面实验”中，若逐渐增大斜面倾角并将结论放大得出的最后结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动，若将角度减小，最后变为水平，忽略摩擦得出的结论是物体的运动不需要力来维持，故BCD错误，A正确．故选A．5.在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（

）A．正东

B．正西

C．正南

D．正北参考答案：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，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

7.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N8.（4分）沿平直公路作匀变速直线运动的汽车，通过连续、、三根电线杆之间间隔所用的时间分别是和，已知相邻两电线杆间距为，则汽车的加速度为

。参考答案：

答案：9.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

10.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，11.如图所示,理想气体作图示的循环,其中2→3过程是绝热过程,3→1过程是等温过程,则2→3过程中气体内能____(填“增加”“减小”或“不变”),3→1过程中气体____(填“吸热”或“放热”).参考答案：

(1).减小

(2).放热2→3过程是绝热过程,体积增大，气体对外界做功,内能减小；3→1过程是等温过程,内能不变，体积减小，外界对气体做功,气体向外放热。12.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）13.一列火车由车站静止开始做匀加速直线运动开出时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则此列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。参考答案：25节，4s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究，细线跨过定滑轮连接小车和重物，小车在细线的拉力作用下自左向右运动，将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点，用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间。

（1）未悬挂重物时，利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡？

；

（2）撤去光电门1，保持小车质量M不变，不断改变重物的质量m，每次让小车都从同一位置A点由静止释放，得到小车遮光条通过光电门2的时间t；记录数据．利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用

（选填“t”、“t－1”、“t2”或“t-2”）表示，若得到的确为一直线，则由图线得出结论

；

（3）在实验操作正确的前提下，实验中测得多组数据，并按照第⑵问中的坐标系描点作图，发现直线在末端发生弯曲，则此结果对应于下图中的图

（选填“甲”或“乙”）。参考答案：：⑴将木板倾斜，轻轻推动小车，若两个光电传感器记录时间相同，就平衡了摩擦力（2分）

⑵t-2

（2分）

在质量一定时，加速度与力成正比

（2分）⑶甲（2分）15.某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地重力加速度。（1）

请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①

；②

。（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续打的六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f（h、f均采用国际单位），则打E点时重物速度的表达式为vE=

；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线如图丙所示，则重力加速度g=

m/s2。（保留两位有效数字）参考答案：（1）重物释放时应紧靠打点计时器（1分）打点计时器应接交流电源；（2）（2分）9.6四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为M＝2kg的小平板车C静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA＝2kg的物体A(可视为质点)，如图所示，一颗质量为mB＝20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上，求平板车最后的速度是多少？整个系统损失的机械能是多少？参考答案：解析：子弹射穿A时，以子弹与A组成的系统为研究对象．由动量守恒定律得mBvB＝mAvA′＋mBvB′A在小车上相对滑动，设最后速度为v″.以A与小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mAvA′＝(mA＋M)v″可得v″＝2.5m/s.整个系统损失的机械能是ΔE=17.如图所示，一木箱静止、在长平板车上，某时刻平板车以a=2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀力―直线运动，当速度达到)V=9m/s时改做匀速直线运动，己知木箱与平板车之间的动脒擦因数，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等（g取)。求：(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小;.(2)要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车末端的最小距离。参考答案：（1）设木箱的最大加速度为，根据牛顿第二定律

（2分）

解得

（2分）则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为（1分）(2)设平板车做匀加速直线运动的时间为，木箱与平板车达到共同速度的时间为，根据速度公式

①

（1分）

②

（1分）达共同速度平板车的位移为则

③

（2分）木箱的位移为则

④

（2分）要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足

⑤（2分）解①②③④⑤得

（1分）18.如图1所示，水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场，上方有垂直纸面方向的磁场，其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷，在电场中的O点由静止释放，不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ，并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正，并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取，重力加速度)。试求：

⑴电场强度E的大小；

⑵时刻电荷与O点的水平距离；⑶如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板，求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)参考答案：⑴设粒子在电场中的加速度为a

由运动公式V0=at

(1分)

由牛顿定律qE=ma

(1分)

故电场强度大小：(2分)⑵如果粒子在匀强磁场B1=0.3T中作匀速圆周运动：

运动周期

(1分)