2022年山西省长治市柳林联校柳林中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年山西省长治市柳林联校柳林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.如图所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流端急的河流站在岸边，A在下游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好

A、A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用

B、B沿图中虚线向A游；A沿图中虚线偏上方向游

C、A沿图中虚线向B游；B沿图中虚线偏上方向游

D、AB沿图中虚线偏上方向游，A比B更偏上一些参考答案：A2.（多选）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（）A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为﹣μgC．物体做匀减速运动的时间为2D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg（x0﹣）参考答案：考点：牛顿第二定律．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；撤去F后，根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小；物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求得时间；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功．解答：解：A、撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故A错误．B、撤去F后，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为a==．故B正确．C、由题，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为a==μg．将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则

3x0=，得t=．故C错误．D、由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为x=，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=μmg（x0﹣x）=．故D正确．故选BD点评：本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程，比较简便．3.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动的过程中

(

)A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．外力F做功的功率始终等于电路中的电功率D．克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能参考答案：D4.（单选）如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在足够长的平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，则有A.A、B系统动量守恒

B.A、B、C系统动量守恒C.A、B、C系统机械能守恒 D.小车向右运动参考答案：B5.质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，如图6所示在这个过程中（不计空气阻力），下列说法中正确的有:A.物体的重力势能增加了mgH

B.物体的动能减少了FHC．物体的机械能增加了FH

D．物体重力势能的增加小于动能的减少参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)7.一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5kg的物体，降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N，则测力计的读数为

N．(取g＝10m／s2)参考答案：

答案：30

8.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:19.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h10.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝

；它们的最大加速度之比为aA:aB＝

。

参考答案：2：3；9：2略11.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

12.N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为________，方向__________。(已知静电力常量为k)参考答案：大小为，方向沿OP指向P点

13.匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如图所示，把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10﹣9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J．则匀强电场的方向由N指向M，电场强度大小为100N/C．参考答案：解：根据电场力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而从M移到P时，电场力做功也为8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P两点为等势点，且N点的电势大于M点的电势，即场强方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案为：由N指向M，100．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源（6V，内阻不计）

B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0—0.6A，内阻未知）

D．电压表V（0—15V）E．滑动变阻器R（0—20Ω，5A）

F．滑动变阻器R′（0—200Ω，1A）G．定值电阻R0（阻值1990Ω）

H．开关与导线若干（1）请根据实验需要，选择适当的器材：

。（2）请画出符合题意的测量电路图；（3）将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图甲所示的电路中，他们的伏安特性曲线分别如图乙中a、b所示。电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3，使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R1的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。参考答案：（1）

ABCEGH

（2）如图所示

（3）

10

Ω；

4.0

Ω15.(1)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02s,重力加速度g=9.8m/s2;重锤的质量为m,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3=1.78cm,则记录B点时重锤的动能EKB=

J(写计算式字母表示),记录C点时重锤的动能EKC=0.32mJ;重锤从B点到C点重力势能变化量是

J,动能变化量是

J.从而可以得出结论：

.参考答案：：⑴0.142m（1分）0.14m（1分）在实验误差范围内,只有重力做功时,物体的机械能守恒.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经过t0=2s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达vm=16m/s，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动起来以后至少多长时间可以追上货车？参考答案：（1）当警车与货车速度相等时，两者距离最大。由at1=v，得t1=6s此时(2)警车发动到达到最大速度需要t2=vm/a=8s此时货车位移x1=v(t0+t2)=120m

警车位移即警车还未追上货车，此时二者相距Δx’=x1-x2=56m还需要时间

所以警车从发动到追上货车的最短时间为t=t2+t3=22s17.如图所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的中心静置一小滑块．为将木板从滑块下抽出，需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F．已知木板边长L=，质量M=3kg，滑块质量m=2kg，滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为=0.2（取g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求：（1）水平拉力至少多大才能将木板抽出；（2）当水平恒力F=29N时，在木板抽出时滑块能获得的最大速度．参考答案：【知识点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．B3C2【答案解析】(1)20N(2)m/s．解析：：（1）能抽出木板，滑块与木板应相对滑动，当滑块达到随板运动的最大加速度时，拉力最小．

对滑块，有：μmg=ma

①

对木板，有：Fmin-μ（M+m）g-μmg=Ma

②

代入数据，联立两式解得Fmin=20N

（2）要使滑块获得的速度最大，则滑块在木板上相对滑动的距离最大，故应沿木板的对角线方向抽木板

设此时木板的加速度为a1，则有；

F-μ（M+m）g-μmg=Ma1

又a1t2-μgt2=l

vm=μgt

代入数据解得vm=m/s．【思路点拨】（1）当木块与木板之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，两者发生相对滑动，隔离对木块和木板分析，运用牛顿第二定律求出水平拉力的最小值．（2）要使滑块获得的速度最大，则滑块在木板上相对滑动的距离最大，即沿对角线方向抽木板，结合牛顿第二定律和运动学公式求出最大速度的大小．解决本题的关键理清木块和木板的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．18.一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）