2022年山西省臨汾市翼城縣翼城中學高三物理期末試卷含解析一、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1.一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越大，則在這段時間內(nèi)（

）（A）振子的速度逐漸增大

（B）振子的位移逐漸增大（C）振子正在向平衡位置運動

（D）振子的速度方向與加速度方向一致參考答案：B2.邊長為a的正方形導線框在光滑水平面上以初速度v0進入有界磁場，勻強磁場的寬度L＞a，如圖（a）所示，則線框進入該磁場后的感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖像不可能是圖（b）中的

（

）參考答案：D3.質(zhì)點做直線運動的速度﹣時間圖象如圖所示，該質(zhì)點（）A．在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B．在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C．在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D．第3秒末和第5秒末的位置相同參考答案：D【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】速度圖象與時間軸圍成的面積等于物體在該段時間內(nèi)通過的位移，速度的正負表示速度的方向，只要圖象在時間軸同一側(cè)物體運動的方向就沒有改變；只要總面積仍大于0，位移方向就仍沿正方向；【解答】解：A、0﹣2s內(nèi)速度圖象在時間軸的上方，都為正，速度方向沒有改變．故A錯誤；B、速度時間圖象的斜率表示加速度，由圖可知1﹣3s圖象斜率不變，加速度不變，方向沒有發(fā)生改變，故B錯誤；C、根據(jù)“面積”表示位移可知，0﹣2s內(nèi)的位移為：x1=×2×2m=2m．故C錯誤；D、根據(jù)“面積”表示位移可知，0﹣3s內(nèi)的位移為：x1=×2×2﹣m=1m，0﹣5s內(nèi)的位移為：x2=×2×1m=1m，所以第3秒末和第5秒末的位置相同．故D正確．故選：D．4.如圖所示的電路中，R1、R2是定值電阻，R3是滑動變阻器，電源的內(nèi)阻不能忽略，電流表A和電壓表V均為理想電表．閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的觸頭P從右端滑至左端的過程，下列說法中正確的是A．電壓表V的示數(shù)減小

B．電流表A的示數(shù)減小C．電容器C所帶的電荷量增加

D．電源的輸出功率增大參考答案：CA5.在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的簡諧橫波.一質(zhì)點由平衡位置豎直向上運動,經(jīng)0.1s到達最大位移處,在這段時間內(nèi)波傳播了0.5m.則這列波

（

）A.周期是0.2s

B.波長是0.5mC.波速是2m/s

D.經(jīng)1.6s傳播了8m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.（5分）裝煤機在2s內(nèi)將10t煤無初速裝入水平勻速前進的車廂內(nèi)，車廂速度為5m/s，若不計阻力，車廂保持原速勻速前進，則需要增加的水平牽引力的大小為________N。參考答案：

答案：2.5×1047.有一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質(zhì)點A的振動方程為y=

m.參考答案：由題圖讀出波長和振幅，由波速公式求出頻率，由得出角速度，由于質(zhì)點A開始時刻向下振動，故將相關(guān)數(shù)據(jù)代入可得答案．8.（4分）如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運動，經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面，設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：

49.59.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設(shè)車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸耍㈤_始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：

10.地球半徑為R，衛(wèi)星A、B均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運動，衛(wèi)星B的環(huán)繞半徑為4R，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的速度大小之比為________；周期之比為________。參考答案：2∶1；1∶8 11.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

12.一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(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過他歷時4s，整個列車經(jīng)過他歷時20s，設(shè)各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過他身旁歷時______s。參考答案：25節(jié)，4s13.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強時弱的聲音，這是聲波的____________現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。參考答案：答案：干涉；C

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的二個圓形軌道組成，B、C分別是二個圓形軌道的最低點，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點），從軌道的左側(cè)A點以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取g=10m/s2，試求（1）小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；參考答案：見解析（1）設(shè)小球經(jīng)過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1根據(jù)動能定理

2分

①

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律

2分

②由①②得

1分

③（2）設(shè)小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意

2分

④

2分

⑤由④⑤得

1分

⑥17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.5m的圓環(huán)，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離h=2.4m。用質(zhì)量m1=1.0kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，CB=0.5m，BD=2.5m，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點。現(xiàn)用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1kg的物塊仍將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊從桌面右端D飛離后，由P點沿切線落入圓軌道(g=10m/s2)。求：（1）物塊m2飛離桌面的速度大小（2）物塊m2在圓軌道P點時對軌道的壓力大小（3）物塊m2的落地點與M點間的距離

參考答案：解：（1）…1分，

…1分…1分（2）由D到P:平拋運動…1分,

…1分，

且vP=8m/s…1分，

OP與MN夾角θ=600…1分。在P點：…1分

,FP=13.3N…1分，由牛頓第三定律，得：m2對軌道的壓力大小為:…1分。（3）

由P到M:…1分，…1分，

…1分，…2分

18.如圖，一深度為1m的圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過帶有溫度計的絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體A。活塞（連同溫度計）的重力產(chǎn)生的壓強為2×104Pa，活塞的橫截面積為100cm2，圖示時刻活塞處于靜止平衡狀態(tài)，氣體的溫度為27℃，與容器底部相距0.5m。現(xiàn)在通過電熱絲緩慢加熱氣體，當電熱絲產(chǎn)生的熱量為1000J時，氣體將活塞剛好推至缸口（尚未脫離氣缸）并停止加熱，此時氣體溫度穩(wěn)定為T1。已知大氣壓強為1.0×105Pa，不計活塞厚度及活塞與氣缸間的摩擦，不計理想氣體的重力勢能。

（i）推算活塞恰好在缸口時氣體溫度T1的值及加熱過程中氣體內(nèi)能的改變量；

（ii）現(xiàn)用豎直方向的壓力再將活塞緩慢壓回到圖示位置并保持靜止平衡，此時溫度計穩(wěn)定顯示為387℃，計算該時刻豎直壓力的大小。參考答案：（i）氣體溫度從T0＝300K加熱到T的過程中，根據(jù)蓋呂薩克定律得：

①

將h0＝0.5m，T0＝300K，h＝1m代入上式解得：

T1＝600K

②

在加熱過程中，根據(jù)熱力學第一定律

③

加熱過程中氣體對外界做功為：

④

結(jié)合③④解得：

400J

⑤

即內(nèi)能增加了400