2022-2023学年山西省太原市化学工业集团有限公司第一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省太原市化学工业集团有限公司第一中学高三物理下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）如图所示，底板光滑的小车上用两只量程为20N的完全相同的弹簧秤甲和乙拉住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N。当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是（

）A. B. C. D.参考答案：B2.（单选）如图5所示，长木板上放一物体A，当木板由水平位置缓慢向上以另一端为轴转动，在由水平转至木板与水平方向成α角的过程中，物块始终相对木板静止.则物块所受支持力FN与摩擦力Fμ的变化情况为（

）

A.FN增大，Fμ增大

B.FN减小，Fμ增大

C.FN增大，Fμ减小

D.FN减小，Fμ减小参考答案：B3.（多选）如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动．在a、b两点时，设小球动能分别为Eka、Ekb，细绳拉力大小分别为Ta、Tb，阻力不计，则A．Eka>EkbB．Eka=EkbC．Ta>TbD．Ta=Tb参考答案：BD4.（多选题）一辆汽车正在做匀加速直线运动，若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则A．汽车的速度也减小

B．汽车的速度仍在增大C．当加速度减小到零时，汽车静止

D．当加速度减小到零时，汽车的位移仍然不断增大参考答案：BD5.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（

）www.ks5u.coma．圆环机械能守恒b．弹簧的弹性势能先增大后减小c．弹簧的弹性势能变化了mghd．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G．参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．7.如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,电阻为r，线圈接在阻值为R的电阻两端，其余电阻不计，线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，电阻R两端电压的有效值为________，在线圈从图示位置（线圈平面与磁场平行）转过90的过程中，通过电阻R的电荷量为________参考答案：8.（6分）如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为

C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为

A。参考答案：

答案：3×10—4；

19.如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接．现在离B点20cm处D点挂一重50N的物体，则绳AB中的拉力为[番茄花园22]

_______N；O对C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

参考答案：10.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。11.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端12.用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出一电子（电子质量为m)。该电子在远离核以后速度的大小为

，其德布罗意波长为

（普朗克常全为h)参考答案：

13.几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

相交于同一点，这几个力叫做共点力．参考答案：．同一点

延长线三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．15.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面上放置一个倾角θ=37°的斜面体，现把一个质量m=10kg的物体放在该斜面体上，当用沿斜面向上大小为40N的拉力F作用于物体上时，物体刚好沿斜面匀速下滑而斜面体保持静止。求：⑴出物体与斜面之间的动摩擦因数μ；⑵若要使物体能沿斜面匀速上滑，拉力F应变为多大？（斜面体仍保持静止）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：（1）0.25

（2）80N

17.固定光滑细杆与水平地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环从杆底开始在沿杆方向上的推力F作用下向上运动．0﹣2s内推力的大小为5.0N，2﹣4s内推力的大小变为5.5N，小环运动的速度随时间变化规律如图所示，重力加速度g=10m/s2．求：（l）小环在加速运动时的加速度a的大小；（2）小环的质量m；（3）细杆与水平地面之间的夹角α．（4）第4秒末撤去F，求小环到达最高点离开地面的高度．参考答案：解：（1）由图象知，小环在2﹣4s内的加速度（2）令小环质量为m，有：小环匀速上升时：F﹣mgsinθ=0

①小环加速上升时：F′﹣mgsin0=ma

②已知F=5N，F′=5.5N，a=0.5m/s2，所以由①和②解得：小环质量m=（3）代入小环质量m=1kg到式①，可得：所以夹角θ=30°（4）由v﹣t图象知，小环匀速上升的距离：x1=v0t=1×2m=2m小环加速上升的距离：小环在重力和杆的支持力作用下做匀减速运动，加速度大小a′=gsinθ=5m/s2小环匀减速上升的最大距离所以环沿杆上升的距离x=x1+x2+x3=2+3+0.4m=5.4m物体离地高度H=答：（l）小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s2；（2）小环的质量m=1kg；（3）细杆与水平地面之间的夹角α=30°；（4）第4秒末撤去F，小环到达最高点离开地面的高度为2.7m．【考点】牛顿第二定律；机械运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）在v﹣t图象中，图象的斜率等于加速度的大小，故根据斜率求出物体加速运动时的加速度；（2）由v﹣t图象知，在最初2s内小环匀速运动，合力为0，根据求得小环沿杆向下的阻力f，当环受到5.5N的拉力时小环产生的加速度，根据牛顿第二定律求解小环的质量；（3）已知小环的质量，根据小环开始做匀速运动可以求出小环重力沿杆向下的分力，根据分力与夹角的关系可以求出夹角的大小；（4）4s末小环在重力沿杆向下分力的作用下做匀减速运动，求出加速度根据速度位移关系求出位移，再分别求出环匀速上升和加速上升的距离，根据夹角求出小环距地面的高度H．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

………1分

b.木块B上升到最高点后，沿传送带以加速度a1向下做匀加速