山西省運城市河東第一中學2022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.民族運動會上有一騎射項目，運動員騎在奔跑的馬背上，彎弓放箭射擊側向的固定目標，假設運動員騎馬奔馳的速度為v1，運動員靜止時射出的弓箭速度為v2，跑道離固定目標的最近距離為d。要想命中目標且射出的箭在空中飛行時間最短，則

A．運動員放箭處離目標的距離為

B．運動員放箭處離目標的距離為

C．箭射到靶的最短時間為

D．箭射到靶的最短時間為參考答案：BC要想在最短時間內射中目標，箭垂直于跑道射出時間t＝，運動員放箭時應使箭的合速度方向對準目標，如圖，則有s＝vt＝·.【答案】2.如圖所示，傾角為30°，重為80N的斜面體靜止在水平面上．一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上，桿的另一端固定一個重為2N的小球，小球處于靜止狀態時，下列說法正確的是()A．斜面有向左運動的趨勢B．地面對斜面的支持力為80NC．小球對彈性輕桿的作用力為2N，方向豎直向下D．彈性輕桿對小球的作用力為2N，方向垂直斜面向上參考答案：A3.如圖所示，質量為m的物體放在水平桌面上，在與水平方向成θ角的拉力F作用下加速向前運動，已知物體與桌面間的動摩擦因數為μ，則下列判斷正確的是（

）A．物體受到的摩擦力為F·cosθB．物體受到的摩擦力為μmgC．物體對地面的壓力為mgD．物體受到地面的的支持力為mg－F·sinθ參考答案：

答案：D4.(單選)如圖所示，長為L的直棒一端可繞固定軸O轉動，另一端擱在升降平臺上，平臺以速度v勻速上升，當棒與豎直方向的夾角為α時，棒的角速度為()參考答案：B5.（單選）一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中，可能正確描述此物體運動的是參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B兩點相距0.1m，AB連線與電場線的夾角θ＝60°，勻強電場的場強E＝100V/m，則A、B間電勢差UAB＝____V。參考答案：-5V

由圖示可知，BA方向與電場線方向間的夾角為：θ=60°，BA兩點沿電場方向的距離為：d=Lcosθ，BA兩點間的電勢差為：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB間的電勢差為：UAB=-UBA=-5V。故選。7.小明同學在學習了圓周運動的知識后，設計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設想是：通過計算踏腳板轉動的角速度，推算自行車的騎行速度。經過騎行，他得到如下的數據：在時間t內踏腳板轉動的圈數為N，那么腳踏板轉動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數m、飛輪的齒輪數n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯立解得。8.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌[邊緣時，小球B也同時下落，用閃光相機拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經過

s時間相碰，A球離開桌面時的速度為

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.4

s;

1.5

m/s9.一小船與船上人的總質量為160kg，以2m/s的速度勻速向東行駛，船上一個質量為60kg的人，以6m/s的水平速度向東跳離此小船，若不計水的阻力，則人跳離時小船的速度大小為______m/s，小船的運動方向向______．參考答案：0.4向西10.（4分）愛因斯坦曾高度評價伽利略的工作：“伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。”將相應的選項序號填寫入空格完成伽利略研究問題的科學研究方法：

→

→數學推理→

→

。

①提出假設、②結論推廣、③發現問題、④實驗驗證參考答案：

答案：③、①、④、②11.如圖所示，質量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。12.質量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運動中所受阻力恒定。當汽車的加速度為a、速度為v時，發動機的功率是P1，則當功率是P2時，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：13.如圖所示，兩個質量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設m1和m2與斜面的摩擦因數為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細棒的質量不計，與斜面不接觸，試求兩物體同時有最大靜摩擦力時棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據滑動摩擦力公式計算）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態．試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大。（2分）15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據位移時間公式求出下落的高度，結合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，結合運動學公式和數學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關，還是與速度有關。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平傳送帶AB的右端與豎直面內的用光滑鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內徑很小。傳送帶的運行速度為V0=6m／s，將質量m=1.0kg的可看作質點的滑塊無初速地放到傳送帶A端，長度為L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.3，重力加速度g=10m／s2，試求：(1)滑塊從傳送帶A端運動到B端所需要的時間

(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小和方向(3)若滑塊從“9”形規道D點水平拋出后，恰好垂直撞在傾角θ=60°的斜面上P點，求P、D兩點間的豎直高度h(保留兩位有效數字)參考答案：（1）

（2）

方向豎直向下（3）0.47m（1）在傳送帶上加速運動時，由牛頓第二定律得（1分）得

（1分）加速到與傳送帶達到同速所需要的時間，

（1分）位移

（1分）之后滑塊做勻速運動的位移所用的時間

（1分）故

（1分）（2）滑塊由B到C的過程中，由動能定理得

（1分）在C點，軌道對滑塊的彈力與其重力的合力為其做圓周運動提供向心力，設軌道對滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得，（1分）解得

力方向豎直向下（1分）由牛頓第三定律得，滑塊對軌道的壓力大小為90N，（1分）方向豎直向上（1分）（3）滑塊從B到D的過程中由動能定理得

（1分）在P點

（1分）又（2分）

h=0.47m（1分）17.光滑水平面上有一質量為M的滑塊,滑塊的左側是一光滑的1/4圓弧,圓弧半徑為R=1m.一質量為m的小球以速度v0向右運動沖上滑塊.已知M=4m,g取10m/s2,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,求:(1)小球的初速度v0是多少?

(2)滑塊獲得的最大速度是多少?參考答案：解析:(1)當小球上升到滑塊上端時,小球與滑塊水平方向速度相同,設為v1,根據水平方向動量守恒有:mv0=(m+M)v1

①

（2分）因系統機械能守恒,所以根據機械能守恒定律有:(m+M)v21+mgR

②

（2分）聯立①②式解得v0=5m/s

③

（1分）(2)小球到達最高點以后又滑回,滑塊又做加速運動,當小球離開滑塊后滑塊速度最大.研究小球開始沖上滑塊一直到離開滑塊的過程,根據動量守恒和能量守恒有:mv0=mv2+Mv3

④

（2分）

⑤

（2分）聯立③④⑤式解得v3=2m/s.

18.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發點A處。整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力。求(1)小球剛到D點的速度；(2)AB之間的距離；(3)F的大小。參考答案：（1）（2）R；（3）mg．解析：（1）電場力F電=Eq=mg電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方小球恰能到D點，有：F合=

VD=（2）從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向