2022年山西省临汾市东方高级学校高三物理下学期期末试题含解析

2022年山西省临汾市东方高级学校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.将一个物体以初动能E0竖直向上抛出，落回地面时物体的动能为。设空气阻力恒定。如果将它以初动能4E0竖直上抛，则它在上升到最高点的过程中，重力势能变化了A.3E0

B.2E0

C.1.5E0

D.E0参考答案：A设以初动能

E0竖直向上抛出，最大高度为h，对物体全过程运用动能定理，-2fh=-，对上升过程运用动能定理得，-fh-mgh=0-E0，得mgh=E0，fh=．则mg=3f．对以初动能4E0竖直上抛的上升过程运用动能定理，设上升的最大高度为h′，则有：-mgh′-fh′=0-4E0．因为mg=3f，得mgh′=3E0．故重力势能的增量为3E0．故A正确，B、C、D错误．故选A．

2.我国道路安全部门规定：高速公路上行驶的最高时速为120km/h。交通部门提供下列资料：资料一：驾驶员的反应时间：0.3~0.6s

资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数路面动摩擦因数干沥青0.7干碎石路面0.6~0.7湿沥青0.32~0.4根据以上资料，通过计算判断汽车行驶在高速公路上的安全距离最接近（

）A．100m

B．200m

C．300m

D．400m参考答案：B3.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是

（

）A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利参考答案：C4.（多选题）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（）A．a= B．a= C．N= D．N=参考答案：AC【考点】动能定理；向心力．【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解．【解答】解：质点P下滑的过程，由动能定理得

mgR﹣W=在最低点，质点P的向心加速度a==根据牛顿第二定律得

N﹣mg=m解得N=，故AC正确，BD错误．故选：AC5.以下说法正确的是

。a．水的饱和汽压随温度的升高而增大b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小参考答案：AB当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力也减小，选项c错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，选项d错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.17．模块3-5试题（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是

（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

参考答案：（1）ACD

(2)37.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)

8.质置为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，经过时间t，在这段时间内，支持力的冲量大小为mgcosθt，合外力对物体的冲量大小为mgsinθt．参考答案：解：物体在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，受重力和支持力，故：N=mgcosθ合力：F=mgsinθ故支持力冲量：IN=Nt=mgcosθt合力的冲量：I=Ft=mgsinθt故答案为：mgcosθt，mgsinθt．9.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

10.为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更易于操作，简述理由

。（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为

。参考答案：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动,（2）0.411.图中图线①表示某电池组的输出电压——电流关系，图线②表示其输出功率——电流关系。该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V。参考答案：答案：5，3012.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动13.用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙中cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g＝9.8m/s2，则被测弹簧的劲度系数为________N/m.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.参考答案：70

2.10三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35Ω～55Ω范围，最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，R0是定值电阻．

(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格，本实验应选用

A．10Ω，2.5W

B．50Ω，1.0W

C．150Ω，1.0W

D．1500Ω，5.0W

(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示________．

(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为_______V，内电阻r为_______Ω.参考答案：(1)C(2)回路中的电流(3)105015.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：(1)计算的公式为=

；(2)根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，则物体的加速度a=

m/s2;(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比

（选填：偏大、偏小或不变）．参考答案：(1)d6-d4/10T

(2)0.425±0.005

(3)偏小

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.中国首艘装有帮助飞机起飞弹射系统的航母“辽宁舰”完成了歼﹣15首次起降飞行训练并获得成功．已知歼﹣15在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2，当歼﹣15的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰甲板长为L=160m，为使歼﹣15仍能从此舰上正常起飞，可采用先让“辽宁舰”沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，再让歼﹣15起飞，则“辽宁舰”的航行速度至少为多少？参考答案：考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出弹射系统使飞机具有的初速度．解答：解：由于航空母舰沿飞机起飞方向匀速航行速度为v1，在飞机起跑过程中的位移为x1，则有：x1=v1t在飞机起跑过程中做初速度为V1的匀加速运动，设位移为x2，则有：运动的时间为：由位移关系可知：L=x2﹣x1即：代入数据可得：v1=10m/s或v1=90m/s（舍去）答：“辽宁舰”的航行速度至少为10m/s点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用，基础题．17.某甲设计了1个如图复19-1所示的“自动喷泉”装置，其中A、B、C为3个容器，D、E、F为3根细管，管栓K是关闭的．A、B、C及细管D、E中均盛有水，容器水面的高度差分别为和如图所示．A、B、C的截面半径为12cm，D的半径为0.2cm．甲向同伴乙说：“我若拧开管栓K，会有水从细管口喷出．”乙认为不可能．理由是：“低处的水自动走向高外，能量从哪儿来？”甲当即拧开K，果然见到有水喷出，乙哑口无言，但不明白自己的错误所在．甲又进一步演示．在拧开管栓K前，先将喷管D的上端加长到足够长，然后拧开K，管中水面即上升，最后水面静止于某个高度处．

(1)．论证拧开K后水柱上升的原因．

(2)．当D管上端足够长时，求拧开K后D中静止水面与A中水面的高度差．

(3)．论证水柱上升所需能量的来源．

参考答案：实践证明，甲的设计是正确的，所以乙的结论肯定是错的。（1）设大气压为，水的密度为。拧开前的情况如图复解19-l的（a）图所示。由流体静力学可知，、中气体的压强为

（1）中气体的压强为

（2）由（1）、（2）两式可得

即，当拧开后，中气体压强降至，此时

（3）

即管中容器水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以管中水柱上升。（2）拧开后，水柱上升，因管上端已足够长，故水不会从管口喷出．设到中的水面静止时中增加水量的体积为，则中减少水量的体积亦为，其水面将略有降低，因而及中气体压强路有下降，中的水将通过管流入中，当从流入水量的体积等于时，、中气体压强恢复原值。因为、、的半径为管半径的60倍，截面积比为3600倍，故、、中少量水的增减（）引起的、、中水面高度的变化可忽略不计，即和的数值保持不变。设中水面静止时与中水面的高度差为，（见图复解19-1（b）），则有

（4）由此可得

（5）（3）将图复解

19-l（a）和(b)两图相比较可知，其差别在于体积为的水从移至中，另的水又由移入中，前者重力势能减少，而后者重力势能增大，前者的重力势能减少量为

（6）中增加的水柱的重心离中水面的高度为，故后者的重力势能增量为

（7）即。由此可知，体积为的水由流入中减少的势能的一部分转化为同体积的水由进入中所需的势能，其余部分则转化为水柱的动能，故发生上下振动，中水面静止处为平衡点．由于水与管间有摩擦等原因，动能逐步消耗，最后水面停留在距中水面处。18.传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同，物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过2s到达M端，求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1。

（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求：

a.与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离；

b.经过足够长时间，电动机的输出功率恒定，求此时电动机的输出功率。参考答案：解析：（1）金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力，先做匀加速运动，并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s，然后做匀速运动，达到M点。

金属块由O运动到M有

即

①………1分

且

t1+t2＝t

即

t1+t2＝2

②………1分

v=at1

即

2=at1

③………1分

根据牛顿第二定律有

④

………1分由①②③式解得

t1=1s<t=2s

符合题设要求，加速度a=2m/s2

………1分由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1

………1分（2）a.由静止释放后，木块B沿传送带向下做匀加速运动，其加速度为a1，运动距离LON=4m，第一次与P碰撞前的速度为v1

………1分

………1分

与挡板P第一次碰撞后，木块B以速度v1被反弹，先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s1；之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s2。

………1分

………1分

………1分

因此与挡板P第一次碰撞后，木块B所达到的最高位置与挡板P的距离