2022年山西省吕梁市安业中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年山西省吕梁市安业中学高三物理下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.（多选题）如图所示，A、B、C三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，一小球若以初速度v1从A点水平抛出，恰好能通过B点，从A点运动到B点所用时间为t1，到B点时速度与水平方向的夹角为θ1，落地时的水平位移为x1；若以初速度v2从A点水平抛出，恰好能通过C点，从A点运动到C点时速度与水平方向的夹角为θ2，落地时的水平距离为x2．已知AB的水平距离是BC水平距离的2倍，则（）A．v1：v2=2：3 B．t1：t2=：C．tanθ1：tanθ2=2：3 D．x1：x2=：参考答案：BD【考点】平抛运动．【分析】平抛运动落在ABC的连线上时，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定，根据该规律求出平抛运动的时间，从而求出落在ABC的连线上时，速度与水平方向的夹角相等；由此分析即可．【解答】解：由于A、B、C三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，所以竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定；设ABC的连线与水平方向之间的夹角为θ，则：tanθ=①解得：t=．

②则落在ABC的连线上时竖直方向上的分速度vy=gt=2v0tanθ．设速度与水平方向的夹角为α，有③知小球到达ABC的连线上时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则小球与水平方向的夹角相同．A、由几何关系可知，AB自己的水平距离与AC之间的水平距离之比为2：3；所以小球到达B点与C点时，竖直方向为位移之比为：④由y=⑤联立②⑤得：所以：⑥联立④⑥可得：⑦．故A错误；B、联立②⑦得：．故B正确；C、由公式③知，小球到达ABC的连线上的B点与C点时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则小球与水平方向的夹角相同，所以tanθ1：tanθ2=1：1．故C错误；D、两个小球在竖直方向都做自由落体运动，所以运动的时间是相等的，水平方向的位移：x=v0t

⑧联立⑦⑧可得：．故D正确．故选：BD2.（多选）水平地面上有一固定的斜面体，一木块从粗糙斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑动后又沿斜面加速下滑到底端．则木块（

）A．上滑的加速度大小等于下滑的加速度大小B．上滑时间等于下滑时间C．上滑过程速度的减小量大于下滑过程速度的增加量

D．上滑过程与下滑过程克服摩擦力做功相同参考答案：3.两个大小分别为F1和F2(F2＜F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足

A．F2≤F≤F1

B.≤F≤C．F1－F2≤F≤F1＋F2

D．F12－F22≤F2≤F12＋F22参考答案：C4.一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上，煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹，若以传送带为参考系，则煤块在传送带上划痕的过程可描述为（

）

A.向右做匀加速运动

B.向右做匀减速运动

C.向左做匀减速运动

D.向左做匀加速运动参考答案：C5.（2015?昌平区二模）如图（a）为“研究平抛运动”的实验装置（斜槽末端B处已经调至水平），利用这套装置可以测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数．先将小物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距B点的水平距离x1；在斜槽末端B处对接了平板P，如图（b），P板的上表面与斜槽末端相切，再次将物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距P板右端的水平距离x2；测量出斜槽末端高度h和平板P的长度L，重力加速度为g，则物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ为（）A．B．C．D．参考答案：C研究平抛物体的运动解：物块Q从B点滑出后做平抛运动，则有：h=gt2；解得：t=水平方向有：x1=vBt解得：vB=x1物块Q从P点滑出后做平抛运动，因为下落的高度相等，所以时间相同，即t=水平方向有：x2=vPt解得：vP=x2从B到P根据动能定理得：﹣μmgL=mvP2﹣mvB2；解得：μ=．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①364K(或91℃)②增大吸热7.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;8.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，9.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。

①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：

。（安培表、伏特表看作理想电表）。

②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。

③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是

W，当时对应的外电阻约是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

参考答案：①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧；10.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为

s.②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.①0.8s

（2分）②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

单摆的摆长r=

（1分）

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=11.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.012.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：13.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图所示电路测量电压表内电阻RV，该电压表量程为500mV，内电阻约为100Ω。某同学设计的实验过程如下：

a．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R1的滑动头移到左端

b．闭合开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度c．保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半d．读出此时电阻箱R2的阻值R测，即为电压表内电阻的测量值①在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有：A．“500Ω，1A”

B．“10Ω，2A”在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用

。（选填“A”或“B”）②用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测

电压表内电阻的真实值R真。（选填“大于”、“等于”或“小于”）③若实验中测得的结果R测=100Ω，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R串=

Ω的定值电阻。④为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是

。（填写选项前的序号）A．在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻B．在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻C．在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻D．在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻参考答案：①B；②大于；③900；④D15.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．

(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些。

(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s．物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的。(3)如图丁是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是()参考答案：（1）甲；（2）4.8；乙；（3）BC．解：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．

（2）采用逐差法求解加速度．

xDE-xBC=2a1T2，…①

xCD-xAB=2a2T2，…②

…③

联立①②③代入数据解之得：a=4.8m/s2

因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙所示的实验方案．

（3）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，可以求出N点的速度，据图上的数据可知：故AD错误，BC正确．

故答案为：（1）甲；（2）4.8；乙；（3）BC．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场．现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2，求：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；（2）电阻R产生的焦耳热Q．参考答案：解：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：Mg=M解得：v==m/s（2）碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有：﹣Mg?2r=解得碰撞后cd绝缘杆的速度：v2=5m/s两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向，则有：mv0=mv1+Mv2解得碰撞后ab金属杆的速度：v1=2m/sab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有：=Q解得：Q=2J答：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v是m/s；（2）电阻R产生的焦耳热Q是2J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【分析】（1）cd杆恰好通过半圆轨道的最高点，在最高点，重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出速度．（2）两杆碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后ab杆的速度，然后由能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热．17.如图所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A的左端和B的右端相接触。两板的质量皆为M=2.0kg，长度皆为为L=1.0m．C是一质量为m=1.0kg的小物块．现给它一初速度v0=2.0m/s，使它从B板的左端开始向右滑动．已知地面是光滑的，而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ=0.10。求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动．取重力加速度g=10m/s2。参考答案：18.（10分）在一次军事演习中，距地面H=180m高处的飞机以v1=200