2021-2022学年山西省忻州市尚宏高级中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省忻州市尚宏高级中学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.如右图所示，质量为M的小车放在光滑的水平地面上，右面靠墙，小车的上表面是一个光滑的斜面，斜面的倾角为，设当地的重力加速度为g，那么，当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时，小车对右侧墙壁的压力大小是：（

）A．

B．C．mgtan

D．参考答案：2.在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的

A、频率

B、强度C、照射时间

D、光子数目参考答案：A3.（多选）机车以额定功率90kw启动,假设所受的阻力恒定为9000N,此过程中,下列说法正确的是A．机车的最大速度为10m/s

B．机车的最大速度为100m/sC．此过程机车加速度不变

D．此过程机车先加速后匀速参考答案：AD4.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知万有引力常量为G）。（1）绕行时测量所用的仪器为_________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________。（2）着陆后测量所用的仪器为_________，所测物理量为___________，用测量数据求该行星质量M=____________，用测量数据求该星球半径R=_____________。参考答案：（1）B 周期T（2）ACD

物体重量F质量m

或重力加速度g

5.(单选)关于运动的性质，以下说法中正确的是（

）A．曲线运动一定是匀变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．圆周运动一定是变加速运动D．圆周运动物体加速度大小不变，加速度方向时刻改变参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是

（填字母序号）A、先接通电源，后让纸带运动B、现让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源D、现让纸带运动或先接通电源都可以（2）在研究某物体运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50HZ，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=

，物体运动的加速度a=

（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】理解实验过程应当先接通电源，在释放纸带．如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．【解答】解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选：A．（2）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根据运动学公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案为：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．7.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性8.如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27℃，则在状态B的温度为﹣33℃．气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为300J．（取1atm=1.0×105Pa）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小．解答：解：由图可知，对于一定质量的理想气体，在A状态时，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B状态时，PB=1atm，VB=6L，TB=？根据理想气体的状态方程可得=代入数据解得TB=240k=﹣33°C气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功，从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F=PS，气体对外做的功的大小为W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案为：﹣33°C，300J点评：根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功．只在M到B的等压的过程中对外做功．9.如图所示为热水系统的恒温器电路，R1是可变电阻，R2是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小。只有当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热，反之，便会关掉发热器。图中虚线框中应接入的是_______门逻辑电路；为将发热器开启的水温调高一些，应使可变电阻的阻值_______。参考答案：

答案：与、

减小10.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，图象是一条过原点的直线，故图D正确。故选D。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。11.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5

0.212.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________________.参考答案：60°；c．解析：根据折射定律n=①由题意：i+r=90°则sin2+sin2r=1②解得：sini=则∠i=60°传播速度v=c13.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度与质量关系”的实验装置。

（1）（2分）在图示装置中，①是固定在小车上位移传感器的

部分。在该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，即用钩码所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使钩码质量尽量

些。

（2）改变小车的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出小车加速度与小车质量的倒数a-l/M关系图线，①（2分）如果摩擦力不能忽略，则画出的a-1/M图线为图示中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

②（2分）（单选题）该实验中某同学画出的图线中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：15.如图所示，游标卡尺的示数为

cm；螺旋测微器的示数为

mm。参考答案：0.22，3.290

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量均为m=1kg的两个物块A和B放在倾角为30°且无限长的粗糙斜面上。已知A与斜面间的动摩擦因数，B物体光滑。AB之间的初始距离L=42.5m，现让A沿斜面向下以的初速度开始运动，与此同时，B由静止开始运动。g取10m/s2。求：

（1）B追上A后，AB一起运动过程中AB之间的相互作用力大小。

（2）B追上A前，AB间的最大距离为多少。

（3）B追上A需要多长时间。

参考答案：17.如图所示，AB为一长为l并以速度顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为r、竖直放置的粗糙半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点。现将一质量为m的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为＞。求：（1）滑块到达B点时对轨道的压力大小；（2）滑块恰好能到达D点，求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功；（3）滑块从D熙再次掉到传送带上E点，求AE的距离。参考答案：（1）设滑块在摩擦力作用下从A到B一直被加速，且设刚好到达B点前的速度为v，则：

1故滑块在传送带上是先加速后匀速，到达B点时的速度为v由

2得：。

3（2）滑块恰好能到达D点，则。

4由动能定理得：，

5得。

6（3）滑块从D点再次掉到传送带上E点做平抛运动，即，

7得，

8故AE的距离为。

18.(16分）如图甲所示，是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，底边水平，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一水平方向的匀强磁场区域，MN和是匀强磁场区域的上下边界，并与线框的边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框从磁场上方某一高度处由静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过磁场区域瞬间的速度一时问图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，重力加速度为，忽略空气阻力。求：(1)金属框的边长以及磁场的磁感应强度；(2)金属线框在离开磁场过程中所产生的热量。参考答案：解析：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为，运动时间为，所以金属框的边长

①2分

在金属