山西省太原市娄烦第二中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省太原市娄烦第二中学2022年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1.3．某同学站在观光电梯地板上，用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随时间变化情况，以竖直向上为正方向。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（

）A．在5s～15s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态B．在15s～25s内，观光电梯停了下来，该同学处于平衡状态C．在25s～35s内，观光电梯在减速上升，该同学处于失重状态D．在t=35s时，电梯的速度为0参考答案：ACD2.黄光与紫光相比，以下说法正确的是：A、黄光光子具有的能量比紫光大，波长比紫光长，在同种介质中传播速度比紫光快B、黄光光子具有的能量比紫光小，波长比紫光短，在同种介质中传播速度比紫光慢C、从水中射入空气中时黄光的全反射临界角比紫光大，用同一装置做双缝干涉实验时紫光的相邻明纹间距较小D、从水中射入空气中时黄光的全反射临界角比紫光小，用同一装置做双缝干涉实验时黄光的相邻明纹间距较大参考答案：C3.如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P之间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．金属棒在平行于导轨的外力F的作用下沿导轨向上运动，从运动过程中的某时刻开始计时，通过R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列说法正确的是A．流过电阻R的电流方向为M→R→PB．金属棒ab的动能逐渐增大C．穿过回路abPMa的磁通量均匀增加D．拉力F做的功等于回路产生的热量与金属棒ab增加的机械能之和参考答案：CD4.如图所示，斜面体B静置于水平桌面上，一质量为的木块A从斜面底端开始以初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为，且。在上述过程中斜面体一直没有移动，由此可以得出A．桌面对B始终有水平向左的静摩擦力B．桌面对B的静摩擦力的大小保持不变C．桌面对B的支持力的大小保持不变D．A上滑时比下滑时桌面对B的支持力大参考答案：A5.已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（

）A．卫星的加速度大小为

B．卫星的角速度为C．卫星的线速度大小为

D．卫星的周期为参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”7.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有

；自行车骑行速度的计算公式v=

。参考答案：；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R；解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由，又，而，以上各式联立解得。8.如图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的____________现象；图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。

参考答案：答案：干涉

C9.如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。（填增大、不变、或减小）参考答案：10.一斜面AB长为5m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为，则小物体下滑到斜面底端B时的速度v=

m／s及所用时间t=

s（g取10m/s2）。参考答案：

5

211.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在。点处的场强大小为________，方向____．

参考答案：12.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用_____________作为

小车所受的拉力。(2)如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出。则木块加速度大小=__________m／s2(保留2位有效数字)。(3)通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。图线——(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。(4)随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________。A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大(5)根据图(c)可求出小车质量m=__________kg。参考答案：13.(8分）（1）如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，设空气阻力不计，求（1）小球从A运动到B处所需的时间_________；（2）从抛出开始计时到小球离斜面的距离最大经过的时间是_________？参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带水平长度L=0.8m，皮带以恒定定速率v逆时针匀速运动．传送带的右端平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径为R=0.4m的光滑半圆轨道PQ；质量为m=0.2kg，且可视为质点的滑块A置于水平导轨MN上，开始时滑块A与墙壁之间有一压缩的轻弹簧，系统处于静止状态．现松开滑块A，弹簧伸展，滑块脱离弹簧后滑上传送带，从右端滑出并沿半圆轨道运动到最高点Q后水平飞出，又正好落回N点．已知滑块A与传送带之间的动摩擦因数，取g=10m/s2．求：（1）滑块A到达Q点时速度的大小；（2）滑块A在半圆轨道P处对轨道的压力；（3）压缩的轻弹簧的弹性势能EP．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）据题意，滑块B从Q处飞出后做平抛运动，根据平抛运动的规律，由高度2R和水平位移L求解滑块B到达Q点时速度的大小；（2）滑块B从P运动到Q过程中，只有重力做功，机械能守恒，即可求出它经过B点的速度，在P点由重力和支持力的合力提供其向心力，根据牛顿运动定律求解滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力；（3）根据滑块B到达P点的速度与传送带速度的关系，分析滑块B在传送带上的运动情况，由牛顿牛顿第二定律和运动学公式求出滑块B在弹簧伸展后的速度．细绳断开，弹簧伸展的过程，B、A、弹簧系统动量守恒和机械能守恒，即可求解压缩的轻弹簧的弹性势能Ep．解答：解：（1）滑块B从Q飞出后做平抛运动，有：L=vQt…①2R=gt2…②代入数据解得：vQ=2m/s；（2）滑块B从P运动到Q过程中满足机械能守恒，有：mvQ2+2mgR=mvP2…③在P点由牛顿第二定律得：N﹣mg=m…④代入数据解得：N=12N，由牛顿第三定律可知，压力大小为12N；（3）皮带转动方向和滑块A运动方向相反，A在皮带上做匀减速运动弹簧松开之后，其弹性势能转化成滑块A的动能：EP=mvA2…⑤滑块从N点到P点运动过程中，由动能定理有：﹣μmgL=mvP2﹣mvA2…⑥代入数据解得：EP=2.5J；答：（1）滑块A到达Q点时速度的大小为2m/s；（2）滑块A在半圆轨道P处对轨道的压力为12N；（3）压缩的轻弹簧的弹性势能EP为2.5J．点评：本题综合了牛顿运动定律、平抛运动、机械能守恒定律、动量守恒定律等多方面的知识，分析过程，把握解题规律是关键．难度适中．17.如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图，光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接，圆形轨道半径为R.一个质量为m的小车（可视为质点）在A点由静止释放沿斜面滑下，当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的8倍，且小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动。已知重力加速度为g.

（1）求A点距水平面的高度h；（2）假设小车在竖直圆轨道左半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功是它在右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功的，求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时对轨道的压力。

参考答案：18.如图，小球a、b用