2022年山西省太原市师范学院附属中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年山西省太原市师范学院附属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.人类在对自然界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是（）A.伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动B.法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动C.海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现D.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值参考答案：C【详解】伽利略在斜面实验中得出物体沿斜面下落时的位移和时间的平方成正比，然后利用这一结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，故A正确；法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向；故B正确；海王星是在万有引力定律发现之后通过观测发现的，故C不正确；密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，任何电荷的电荷量都应是基本电荷的整数倍；故D正确；2.仅仅16岁零9个月15天，杭州女孩叶诗文的成就已“前无古人”.2012年12月16日凌晨，她以破赛会纪录的成绩勇夺短池世锦赛女子200米混合泳冠军，仅仅两年时间，她便成为中国游泳史上第一位集奥运会、世锦赛、短池世锦赛和亚运会冠军于一身的全满贯．叶诗文夺得冠军说明她在这次比赛中下列的哪一个物理量比其他运动员的大()A．跳入泳池的速度

B．终点撞线时的速度C．全程的平均速率

D．掉头的速度参考答案：C3.在竖直向上的拉力F作用下，将货物由地面吊起，其运动的v2﹣x图象如图所示（取g=10m/s2）．则前3m内与最后2m内拉力的大小之比（）A．12：7 B．22：17 C．22：23 D．18：23参考答案：B【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】由图象可求得物体的加速度，再由牛顿第二定律可求得两段位移内的拉力大小之比．【解答】解：物体是从静止开始运动的，根据运动学公式v2﹣v02=2ax得v2﹣x图象斜率的意义表示物体的加速度，前3m内货物的加速度向上，加速度大小是1m/s2，根据牛顿第二定律得：F1﹣mg=ma1，最后2m内货物加速度方向向下，加速度大小是1.5m/s2，根据牛顿第二定律得：mg﹣F2=ma2．解得：前3m内与最后2m内货物的受到的拉力大小之比为22：17，故选：B．4.（单选）如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，地面对该同学的支持力（

）（滑轮与绳的重力及摩擦不计）A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．先变大后变小

D．先变小后变大参考答案：B5.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（

）

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

C．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变

D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为μ.则第2块对第3块的摩擦力大小为

参考答案：：07.如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC=

，线速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，

由角速度和线速度的关系式可得，由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故

，所以周期之比为

由角速度和线速度的关系式可得。8.如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态．现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率

（选填“减小”、“不变”、“增大”），单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数

（选填“减少”、“不变”、“增加”）．参考答案：不变，增加【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】分析活塞可知内部压强的变化；由温度的变化及压强变化可知体积变化，根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，分析气体分子平均动能的变化，即可知道平均速率的变化．根据压强的计算可求出压强的变化，再根据压强的意义，分析单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数如何变化．【解答】解：因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m，受力分析，根据平衡条件有：PS+mg=P0S得：P=P0﹣细沙流出后，mg减小，则P增大，由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加；故答案为：不变，增加9.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm10.用测电笔接触市电相线，即使赤脚站在地上也不会触电，原因是

；另一方面，即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作，测电笔仍会发亮，原因是

。参考答案：测电笔内阻很大，通过与之串联的人体上的电流（或加在人体上的电压）在安全范围内；（2分）市电为交流电，而电工鞋相当于一电容器，串联在电路中仍允许交流电通过．（3分）11.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

2012.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.7213.某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。①实验过程中，打点计时器应接 在 _______(填“直流”或“交流”)电源上，调整定滑轮的高度，使__

_____②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数=______③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，记为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得相邻两个计数点间的距离分别为s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz0计算此纸带的加速度大小a=_____m/s2，打计数点“4”时纸带的速度大小v=_____m/s。（保留两位有效数字）参考答案：打点计时器使用的是交流电源；调整定滑轮的高度，目的是使细线与长木板平行，减小实验误差；设细绳上的拉力为F，则，解得。利用逐差法求加速度，利用中间时刻的瞬时速度等于对应时间的平均速度求解。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物块A、C的质量均为m，B的质量为2m，都静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连。初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧足够远处。现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动，A与C相碰后，粘合在一起。①A与C刚粘合在一起时的速度为多大？②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能。参考答案：①②【知识点】功能关系、机械能守恒定律及其应用动量、动量守恒定律及其应用裂变反应和聚变反应、裂变反应堆原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期氢原子的能级结构、能级公式【试题解析】①轻细线绷紧的过程，A、B这一系统动量守恒，则解得之后A、B均以速度v1向右匀速运动，在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统动量守恒，

解得

②轻细线绷紧的过程，A、B这一系统机械能损失为，则在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统机械能损失为，则

则A、B、C这一系统机械能损失为17.一质量M=4kg、倾角为30°的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上，斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A、B，它们用轻质细绳连接．现对小球B施加一水平向左的拉力F使小球A、B及斜面体一起向左做匀速直线运动，如图所示，重力加速度g=10m/s2．求：（1）细绳的拉力T；（2）水平拉力F的大小；（3）水平地面与斜面体间的动摩擦因数μ．参考答案：解：（1）以A为研究对象，受重力、拉力和支持力，根据平衡条件，有：T=mgsin30°=2×=10N（2）以A、B整体为研究对象，受拉力、重力和支持力，根据平衡条件，有：Fcos30°=2mgsin30°解得：F=N（3）以A、B、斜面及弹簧整体为研究对象，根据平衡条件，有：F=f=μ（M+2m）g解得：μ==答：（1）细绳的拉力T为10N；（2）水平拉力F的大小为N；（3）水平地面与斜面体间的动摩擦因数μ为18.如图所示，一带电粒子以与水平方向成60°角速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。电场强度大小为E，方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍。已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计。求：（1）粒子带什么电？简述理由；（2）带电粒子在磁