2022年山西省忻州市东马坊中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年山西省忻州市东马坊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.在水平面上做匀加速直线运动的物体，在水平方向上受到拉力和阻力的作用。如果使物体的加速度变为原来的2倍。下列方法中可以实现的是

A．将拉力增大到原来的2倍

B.将阻力减少到原来的倍

C．将物体的质量增大到原来的2倍

D.将物体的拉力和阻力都增大到原来的2倍参考答案：D2.如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一个小球。现使小球在竖直平面内做圆周运动，P是圆周轨道最高点，Q是轨道最低点。已知重力加速度为g。若小球刚好能够通过最高点P，则以下判断正确的是A.小球在最高点P时绳的拉力为零

B.小球通过最高点P时的速度为零C.小球在最低点Q时绳的拉力大小等于重力

D.小球通过最低点Q时的速度大小为参考答案：AD3.如图4所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则

（

）A．物体从A到O加速，从O到B减速B．物体从A到O速度越来越小，从O到B加速度不变C．物体从A到O间先加速后减速，从O到B一直减速运动D．物体运动到O点时所受合力为零参考答案：C4.如图5所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E、方向竖直向下，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电量为+q的粒子（粒子受到的重力忽略不计），其运动轨迹如图5虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。你认为正确的是

A.

B.C.

D.参考答案：A本题考查单位制的应用，结合常用公式可知,此结果虽不是要求的值，但根据物理单位制可知题干要求的H的单位一定跟“”的单位一致。对比四个选项可知，本题应选A。5.（单选）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，它们随时间变化的图象正确的是(C)参考答案：C

解析：A、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；B、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小时不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；C、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；D、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻向-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么①该波沿▲（选填“+x”或“-x”）方向传播；②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=

▲

cm；③P点的横坐标为x=

▲

m.参考答案：7.如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点，先后将同一个小球以不同的初速度水平向右抛出．第一次初速度为υ1，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α1；第二次初速度为υ2，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α2．不计空气阻力，若υ1>υ2，则α1

α2（填>、=、<）．参考答案：＝

8.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量9.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，某实验小组在实验室找到了下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表，由于没有找到直接测量工具，他们决定根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行测量，通过选择合适的变量得到线性关系，再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，于是他们进行了下列操作：①实验装置如图，设两边沙袋的质量分别为m1、m2；②砝码的总质量为△m＝0.5kg，实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中，剩余砝码都放在m2沙袋中，发现m1下降m2上升；③用米尺测出沙袋运动的距离h，用秒表测出沙袋的运动时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

；④改变m′，测量加速度a，得多组(m′，a)数据，作出“a—m′”图线；⑤该小组成员得到图线的斜率为k＝4m/kg·s2，截距为b＝2，请你算出沙袋的质量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)参考答案：

3kg

1.5kg10.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/211.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______________Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______________W。

参考答案：2.45Ω，30.3W12.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

13.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略三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。⑴图线不过坐标原点的原因是

；⑵本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量

(填“是”或“否”)；⑶由图象求出小车和传感器的总质量为

kg。参考答案：15.某实验小组设计了如图（a）所示实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

（重力加速度g取10m/s2）参考答案：0.5,0.2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如题图所示，半径为R的光滑圆周轨道固定在竖直面内，轨道底部有一质量为m的小球，以初速度沿轨道向上运动，求：（1）小球运动到轨道最高点C时对轨道的压力大小？（2）若大小可调节，小球在运动过程中出现脱轨现象，则的大小范围？参考答案：17.（12分）如图所示，固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的一端拴着这个小球，细线的另一端穿过小孔C，手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动。在下列两种情况下，当小球通过B处，即∠COB=α=600时，求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小。

（1）小球沿圆环极缓慢地移动；（2）小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动。参考答案：解析：（1）受力分析如图所示：△COB∽力的矢量三角形（1分）有

（2分）

（1分）解得：N=mg

（1分）

（1分）（2）如图所示，受力分析有：

（2分）

（2分）解得：

（1分）

（1分）18.在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示。测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。已知图像中四段时间分别为Δt1、Δt2、Δt3、Δt4。ks5u（1）比较Δt1、Δt3两段时间内水平外力的大小。（2）若已知Δt2∶Δt3∶Δt4=2∶2∶1，则线框边长与磁场宽度比值为多少？（3）若bc边刚进入磁场时测得线框速度v，bc两点间电压U，求Δt2时间内，线框中的平均感应电动势。参考答案：（1）相等。因为Δt1、Δt3两段时间无感应电流，即无安培力，则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力。(2分)（2）设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，Δt2=Δt3=2Δt4=2Δt，线框边长l，磁场宽