2022年山西省长治市石门中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年山西省长治市石门中学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）投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该(

)A．换用质量稍大些的飞镖

B．适当减小投飞镖的高度C．到稍远些的地方投飞镖

D．适当增大投飞镖的初速度参考答案：D2.下列说法正确的是A．速度的变化量越大，加速度就越大B．匀变速直线运动，速度方向与加速度方向相同C．平抛运动是匀变速曲线运动,自由落体运动是物体在只有重力作用下从静止开始下落的运动D．匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变参考答案：C3.某交变电压为u=8sin（157t）V，则：

A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0．02s

B．此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源

C．把额定电压为8V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光

D．把击穿电压为6V的电容器接在此电源上，电容器正常工作参考答案：B4.A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则（）A．A距离地面的高度一定比B的大B．A的向心加速度一定比B的大C．A的向心力一定比B的大D．A的运行速率一定比B的大参考答案：A【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】A、B两颗卫星都绕地球做匀速圆周运动，其向心力都由地球的万有引力提供，根据开普勒第三定律分可分析轨道半径的大小，再由牛顿第二定律列式可得出各量的表达式，则可得出各量间的关系．【解答】解：A、A的运行周期大于B的运行周期，由开普勒第三定律=k得知，A的轨道半径大于B的轨道半径．故A正确．B、由ma=G得，卫星的向心加速度a=，轨道半径越大，向心加速度越小，则的向心加速度一定比B的小．故B错误．C、两颗卫星的向心力都由地球的万有引力提供，由于两卫星质量关系未知，不能比较向心力的大小．故C错误．D、由G=m，得v=，所以A的运行速率一定比B的小．故D错误．故选A5.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（

）（A）非门

（B）与非门

（C）与门

（D）或门参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)．参考答案：(1)10－10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小7.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图（b）是它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的连线方式是图（b）中的

?

，能获得高挡温度的连线方式是图（b）中的

?

。参考答案：B，D8.物体在水平地面上受到水平力F的作用，在6s内v–t图像如图（1）所示，力F做功的功率P–t图像如图（2）所示，则物体的质量为

kg，物体和地面的动摩擦因数为

。（g取10m/s2）参考答案：

答案：10/9.1/209.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O'连线延长线于C点。过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。参考答案：1.5010.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

11.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中________是F1、F2合力的理论值，

是合力的实验值，通过本实验可以得出结论：在误差允许的范围内，

是正确的。参考答案：F

F′

力的平行四边形定则12.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）13.如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ=

，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值____真实值．（选填偏大、不变、偏小）参考答案：；偏大【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落过程中，对整体受力分析，根据动能定理求得落地的速度，B落地后，对A受力分析，根据动能定理，即可求得摩擦因数；由于在运动过程中有空气阻力，即可判断【解答】解：在B落地瞬间前，在整个过程中根据动能定理可知B落地后，对A有动能定理可知联立解得μ=由于在下落过程中没有考虑空气阻力，故测量值比真实值偏大故答案为：；偏大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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：15.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：

（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝_____cm，弹簧的弹性系数k＝_____N/m．该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝_____cm．（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是_____．A．a的原长比b的长

B．a的劲度系数比b的大C．a劲度系数比b的小

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比．参考答案：

(1).8

(2).25

(3).20

(4).B【详解】（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为:x0＝8cm，在F﹣x图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则:，在乙图中弹簧秤的示数:F＝3.00N，根据F＝kx，可知:，故此时弹簧的长度:L＝x+x0＝20cm。（2）A．在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示的匀强电场和足够大的匀强磁场，各区域磁场的磁感应强度大小均为B，匀强电场方向竖直向下，大小为E=；倾斜虚线与x轴之间的夹角为60o，一带正电的C粒子从O点以速度v0与y轴成30o角射入左侧磁场，粒子经过倾斜虚线后进入匀强电场，恰好从图中A点射入右侧x轴下方磁场。已知带正电粒子的电荷量为q，质量为m(粒子重力忽略不计)。试求：

(1)带电粒子通过倾斜虚线时的位置坐标；

(2)粒子到达A点时速度的大小和方向以及匀强电场的宽度L；

(3)若在C粒子从O点出发的同时，一不带电的D粒子从A点以速度v沿x轴正方向匀速运动，最终两粒子相碰，求D粒子速度v的可能值。参考答案：解：（1）

解得……（1分）……………（1分）……………（1分）位置坐标为：(，)……………（1分）（2）由几何关系可知粒子垂直电场线进入匀强电场做类平抛运动…………（1分）

（1分）粒子到达A点的速度大小……………（1分）设速度与x轴的夹角为θ，则：，θ=45°……（1分）由解得：…（1分）

……………（1分）联立以上各式解得：……………（1分）(3)粒子在磁场中运动周期：………（1分）由几何关系可知，C粒子在左侧磁场运动轨迹为1/3圆周，运动时间（1分）由几何关系可知，C粒子在右侧磁场运动轨迹可能为多个圆弧，如图，C粒子到达轴时可能运动时间：

（n=1，2，3……)……………（1分）C粒子在右侧磁场运动轨迹半径(1分）D粒子在轴与C粒子相遇距A点的可能距离：（n=1、2、3……)………………（1分）所以，D粒子速度的可能值=

（n=1，2，3……)…………（2分）17.已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．试求：（1）卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1的大小；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行的轨道半径r；（3）由题干所给条件，推导出地球平均密度p的表达式参考答案：解：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，根据万有引力定律，物体在地球表面附近满足，第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力，即，【或】，联立解得（1分）（2）根据r，联立解得（3）将地球看成是半径为R的均匀球体，其体积为地球的平均密度（2分），联立解得18.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示