山西省忻州市莊磨中學2022-2023學年高三物理上學期期末試卷含解析一、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.（單選）用質量為M的吸鐵石，將一張質量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上．某同學沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動，則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為（）A．FB．mgC．D．參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算．.專題：摩擦力專題．分析：分析物體受力情況，根據共點力的平衡條件可得出摩擦力的大小．解答：解：由題意可知，整體受向下的重力、向右的拉力的作用，二力的合力為F合=；由力的平衡條件可知，摩擦力的應與合力大小相等，方向相反；故選：D點評：本題應首先明確物體受到的摩擦力為靜摩擦力；靜摩擦力的與其他沿接觸面的外力的合力大小相等，方向相反．2.某時刻，兩車從同一地點、沿同一方向做直線運動，下列關于兩車的位移、速度隨時間t變化的圖象，能反應t1時刻兩車相遇的是參考答案：BD3.（單選）美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發現了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒—22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質量和表面成分仍不清楚，假設該行星的密度和地球相當，根據以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s參考答案：D4.意大利的物理學家伽利略提出“著名的斜面試驗”，逐漸增大斜面傾角并由此推理得出的結論是（）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．無論物體是否運動，都具有慣性C．力不是維持物體運動的原因D．力是使物體產生加速度的原因參考答案：A【考點】物理學史；自由落體運動．【分析】解答本題的關鍵是了解“理想斜面實驗”內容、具體方法以及結論等．【解答】解：在伽利略的“理想斜面實驗”中，若逐漸增大斜面傾角并將結論放大得出的最后結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，若將角度減小，最后變為水平，忽略摩擦得出的結論是物體的運動不需要力來維持，故BCD錯誤，A正確．故選A．5.在赤道上某處有一支避雷針。當帶有負電的烏云經過避雷針上方時，避雷針開始放電，則地磁場對避雷針的作用力的方向為（

）A．正東

B．正西

C．正南

D．正北參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，同一平面內有兩根互相平行的長直導線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，其連線與導線垂直，a、b到兩導線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產生的磁場中磁感應強度的分布規律是（K為比例系數，為某點到直導線的距離），現測得O點磁感應強度的大小為，則a點的磁感應強度大小為，乙導線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

7.（6分）如圖所示，一根長為L、質量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負擔減輕了75N，乙的負擔減輕了150N。可知丙是在距甲

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N8.（4分）沿平直公路作勻變速直線運動的汽車，通過連續、、三根電線桿之間間隔所用的時間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：9.如右圖所示，用均勻金屬絲折成邊長為0.1m的正方形框架abcd能以ab邊為軸無摩擦地轉動，框架每邊質量都是2.5g，電阻都是0.2Ω，aa/與bb/是在同一水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌，并分別與金屬框架連接于a和b處，導軌的電阻不計。阻值為0.2Ω的金屬棒mn平放在兩導軌上且與導軌垂直，整個裝置處于B=1T、方向豎直向上的勻強磁場中，若導體mn作勻速運動后能使框架abcd平衡在與豎直方向成α=45°角的位置上，此時cd中的電流大小為

A，導體mn的速度大小為

。參考答案：

0.5

7

10.如圖所示，一個厚度不計的圓環A，緊套在長度為L的圓柱體B的上端，A、B兩者的質量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，其大小為kmg（k＞1）。B由離地H高處由靜止開始落下，則B下端觸地時的速度為

，若B每次觸地后都能豎直向上彈起，且觸地時間極短，觸地過程無動能損失，則要使A、B始終不分離，L至少應為

。參考答案：，11.如圖所示,理想氣體作圖示的循環,其中2→3過程是絕熱過程,3→1過程是等溫過程,則2→3過程中氣體內能____(填“增加”“減小”或“不變”),3→1過程中氣體____(填“吸熱”或“放熱”).參考答案：

(1).減小

(2).放熱2→3過程是絕熱過程,體積增大，氣體對外界做功,內能減小；3→1過程是等溫過程,內能不變，體積減小，外界對氣體做功,氣體向外放熱。12.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內有密封絕緣的電熱絲發熱器和接觸開關S1。只要有水浸沒S1，它就會導通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發熱器工作。（表述合理酌情給分）13.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節車廂前端的旁邊，第一節車廂經過他歷時4s，整個列車經過他歷時20s，設各節車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節車廂，最后九節車廂經過他身旁歷時______s。參考答案：25節，4s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的實驗裝置來進行“探究加速度與力的關系”研究，細線跨過定滑輪連接小車和重物，小車在細線的拉力作用下自左向右運動，將光電門1、2分別固定在木板上B、C兩點，用它們可以準確地記錄遮光條通過光電門的時間。

（1）未懸掛重物時，利用現有條件怎樣操作并判定小車與木板間的摩擦力已經得到平衡？

；

（2）撤去光電門1，保持小車質量M不變，不斷改變重物的質量m，每次讓小車都從同一位置A點由靜止釋放，得到小車遮光條通過光電門2的時間t；記錄數據．利用測量數據描點作圖，橫軸用重物質量m，若要得到一條過坐標原點的傾斜直線，則縱軸應用

（選填“t”、“t－1”、“t2”或“t-2”）表示，若得到的確為一直線，則由圖線得出結論

；

（3）在實驗操作正確的前提下，實驗中測得多組數據，并按照第⑵問中的坐標系描點作圖，發現直線在末端發生彎曲，則此結果對應于下圖中的圖

（選填“甲”或“乙”）。參考答案：：⑴將木板傾斜，輕輕推動小車，若兩個光電傳感器記錄時間相同，就平衡了摩擦力（2分）

⑵t-2

（2分）

在質量一定時，加速度與力成正比

（2分）⑶甲（2分）15.某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量當地重力加速度。（1）

請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：①

；②

。（2）該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續打的六個點A、B、C、D、E、F為計數點，測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5。若打點的頻率為f（h、f均采用國際單位），則打E點時重物速度的表達式為vE=

；若分別計算出各計數點對應的速度數值，并在坐標系中畫出速度的二次方（v2）與距離（h）的關系圖線如圖丙所示，則重力加速度g=

m/s2。（保留兩位有效數字）參考答案：（1）重物釋放時應緊靠打點計時器（1分）打點計時器應接交流電源；（2）（2分）9.6四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量為M＝2kg的小平板車C靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質量為mA＝2kg的物體A(可視為質點)，如圖所示，一顆質量為mB＝20g的子彈以600m/s的水平速度射穿A后，速度變為100m/s，最后物體A靜止在車上，求平板車最后的速度是多少？整個系統損失的機械能是多少？參考答案：解析：子彈射穿A時，以子彈與A組成的系統為研究對象．由動量守恒定律得mBvB＝mAvA′＋mBvB′A在小車上相對滑動，設最后速度為v″.以A與小車組成的系統為研究對象，由動量守恒定律得mAvA′＝(mA＋M)v″可得v″＝2.5m/s.整個系統損失的機械能是ΔE=17.如圖所示，一木箱靜止、在長平板車上，某時刻平板車以a=2.5m/s2的加速度由靜止開始向前做勻力―直線運動，當速度達到)V=9m/s時改做勻速直線運動，己知木箱與平板車之間的動脒擦因數，箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等（g取)。求：(1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小;.(2)要使木箱不從平板車上滑落，木箱開始時距平板車末端的最小距離。參考答案：（1）設木箱的最大加速度為，根據牛頓第二定律

（2分）

解得

（2分）則木箱與平板車存在相對運動，所以車在加速過程中木箱的加速度為（1分）(2)設平板車做勻加速直線運動的時間為，木箱與平板車達到共同速度的時間為，根據速度公式

①

（1分）

②

（1分）達共同速度平板車的位移為則

③

（2分）木箱的位移為則

④

（2分）要使木箱不從平板車上滑落，木箱距平板車末端的最小距離滿足

⑤（2分）解①②③④⑤得

（1分）18.如圖1所示，水平直線PQ下方有豎直向上的勻強電場，上方有垂直紙面方向的磁場，其磁感應強度B隨時間的變化規律如圖2所示(磁場的變化周期T=2.4×10-5s)。現有質量帶電量為的點電荷，在電場中的O點由靜止釋放，不計電荷的重力。粒子經t0=第一次以的速度通過PQ，并進入上方的磁場中。取磁場垂直向外方向為正，并以粒子第一次通過PQ時為t=0時刻。(本題中取，重力加速度)。試求：

⑴電場強度E的大小；

⑵時刻電荷與O點的水平距離；⑶如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于PQ的足夠大的擋板，求電荷從開始運動到碰到擋板所需的時間。(保留三位有效數字)參考答案：⑴設粒子在電場中的加速度為a

由運動公式V0=at

(1分)

由牛頓定律qE=ma

(1分)

故電場強度大小：(2分)⑵如果粒子在勻強磁場B1=0.3T中作勻速圓周運動：

運動周期

(1分)