山西省太原市西山煤電集團公司第十一中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.2012年倫敦奧運會上中國選手周璐璐在女子75公斤級比賽中以333公斤的總成績獲得冠軍，并打破世界紀錄。如圖為她挺舉時舉起187公斤的圖片，兩臂成120°，周璐璐沿手臂撐的力F及她對地面的壓力N的大小分別是（g取10m/s2）Ａ．F=4080N，N=1870N

Ｂ．F=2620N，N=1870NＣ．F=750N，N=4080N

Ｄ．F=1870N，N=2620N參考答案：D2.關于物理學的研究方法，下列說法正確的是A.把帶電體看成點電荷運用了理想化模型的方法B.力的平行四邊形定則的探究實驗中運用了控制變量的方法C.伽利略在研究自由落體運動時運用了理想實驗的方法D.法拉第在發現電磁感應現象的實驗中運用了等效替代的方法參考答案：A3.（多選題）如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質點）固定在絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上．現將與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點由靜止釋放，若兩小球可視為點電荷．在小球P與彈簧接觸到速度變為零的過程中，下列說法中正確的是（）A．小球P的速度一定先增大后減小B．小球P的機械能一定在減少C．小球P速度最大時所受彈簧彈力和庫侖力的合力為零D．小球P與彈簧系統的機械能一定增加

參考答案：AD解：A、小球先沿斜面加速向下運動，后減速向下運動，當彈簧壓縮量最大時，小球靜止，故A正確B、根據除了重力和彈力之外的力做功量度機械能的變化得小球P除了重力和彈力之外的力做功還有彈簧的彈力和庫侖斥力做功，開始彈簧的彈力和庫侖斥力的合力方向可能向上，也就是可能做負功，所以小球P的機械能可能增大，故B錯誤C、小球P的速度一定先增大后減小，當p的加速度為零時，速度最大，所以小球P速度最大時所受彈簧彈力、重力沿斜面向下的分力和庫侖力的合力為零，故C錯誤D、根據能量守恒定律知，小球P的動能、與地球間重力勢能、與小球Q間電勢能和彈簧彈性勢能的總和不變，因為在小球P與彈簧接觸到速度變為零的過程中，Q對P的庫侖斥力做正功，電勢能減小，所以小球P與彈簧系統的機械能一定增加，故D正確．故選AD．4.如圖所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區域內有一垂直紙面向里且在變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環，導線框abcd所圍區域內磁場的磁感應強度按下右圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環受到向下的磁場作用力參考答案：D5.一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質量不相等的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內作勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（

）A．A球的線速度必小于B球的線速度B．A球的角速度必小于B球的角速度C．A球需要的向心力等于B球需要的向心力D．A球對筒壁的壓力可能等于B球對筒壁的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在真空的贏角坐標系中，有兩條互相絕緣且垂直的長直導線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無限長通電直導線距離為r處的磁感應強度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內距原點，r=0．lm的各點中x、z坐標為

處磁感應強度最小，最小值為___T。參考答案：7.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變為原來的，振幅變為原來的，擺長變為原來的，擺球質量變為原來的，則它的周期變為原來的

。參考答案：8.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛星的運轉半徑之比為________，運轉周期之比為________。參考答案：；

9.A．質量為M的物塊靜止在光滑水平桌面上，質量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度2v0/3射出。則物塊的速度為＿＿＿＿，此過程中損失的機械能為＿＿＿＿。參考答案：

mv02-m2v02。由動量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此過程中損失的機械能為△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。10.為了用彈簧測力計測定兩木塊A和B間的動摩擦因數μ，甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的實驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案

更易于操作，簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數為60N，b示數為110N，則A、B間的動摩擦因數為

。參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動,（2）0.411.為了定性研究阻力與速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗。接通打點計時器，將拴有金屬小球的細線拉離豎直方向—個角度后釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板一起運動，打點計時器在紙帶上打下了一系列的點，用刻度尺測出相鄰兩點間的距離，可以判斷小車所受的阻力隨速度的減小而____________（填“增大”或“減小”），判斷的依據是_______________________。參考答案：減小，相鄰相等時間內的位移差減小12.某物理興趣小組準備自制一只歐姆表，現有以下實驗器材：①Ig=l00μA的微安表一個；②電動勢E=1．5V，電阻可忽略不計的電源一個；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個；④紅、黑測試表筆和導線若干。某同學用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調至14kΩ，就成功地改裝了一個簡易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤刻線如圖乙所示，其中“15”刻線是微安表的電流半偏刻線處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內阻Rg=____Ω。

（3）理論和實驗研究均發現，在圖甲電路的基礎上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標度也不改變，僅增加一個電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數字）。參考答案：13.（單選）某人欲估算飛機著陸時的速度，他假設飛機停止運動前在平直跑道上做勻減速直線運動，飛機在跑道上滑行的距離為s，從著陸到停下來所用的時間為t，則飛機著陸時的速度為

A．

B．

C．

D．到之間的某個值參考答案：B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F接通電源，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內氣體壓強的大?。唬á颍﹖時間缸內氣體對外所做的功和內能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量為m的小球B，用長為的細繩吊起處于靜止狀態，質量為m的A球沿半徑為的光滑1／4圓弧軌道，在與O點等高位置由靜止釋放，A球下滑到最低點與B球相碰，若A球與B球碰撞后立刻粘合在一起，求：（1）A球與B球碰撞過程中損失的機械能（2）A球與B球撞后的瞬間受到細繩拉力F的大小

參考答案：（1）（2分）（2分）（3分）l（1分）（2）（3分）（1分）

17.如圖所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度v=2m/s順時針方向轉動，兩傳動輪間距L=5m。現將質量為1kg且可視為質點的物塊以v0=4m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶。物塊與傳送帶間的動摩擦因數為=0.5，取g=10，已知sin37=0.6，cos37=0.8，計算時，可認為滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度。參考答案：剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運動，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶等速，由牛頓第二定律得（2分）則（2分）位移（1分）物塊與傳送帶相對靜止瞬間，由于最大靜摩擦力，相對靜止狀態不能持續，物塊速度會繼續減小。此后，物塊受到滑動摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續勻減速上升，直至速度為零（1分）由（2分）得（2分）位移（1分）則物塊沿傳送帶上升的最大高度為（2分）18.一客運列車勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產生周期性的撞擊．坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s．在相鄰的平行車道上有一列貨車，當該旅客經過貨車車尾時，貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動．該旅客在此后的20.0s內，看到恰好有30節貨車車廂被他連續超過．已知每根鐵軌的長度為25.0m，每節貨車車廂的長度為16.0m，貨車車廂間距忽略不計．求：（1）客車運行速度的大??；（2）貨車運行加速度的大小．參考答案：解：（1）設連續兩次撞擊鐵軌的時間間隔為△t，每根鐵軌的長度為l，則客車的速度，①其中l=25.0m，，則v=．

②（2）設從貨車開始運動后t=20.0s內客車行駛的位移為s1，貨車行駛的位移為s2，貨車的加速度為a，30節貨車車廂的總長度L=30×1