2021年河北省承德市大三岔口中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年河北省承德市大三岔口中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)力杠桿。如圖所示，某研究小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過(guò)程。所用拋石機(jī)長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L，石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中。開始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角α，對(duì)短臂施力，使石塊經(jīng)較長(zhǎng)路徑獲得較大的速度，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊被水平拋出，石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s。不計(jì)空氣阻力。根據(jù)以上條件，不能求出的物理量是

A．石塊剛被拋出時(shí)的速度大小v0

B．拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W

C．石塊剛落地時(shí)的速度vt的大小

D．石塊剛落地時(shí)的速度vt的方向參考答案：

答案：B2.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A．1cm＜x＜3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處參考答案：B3.（單選）兩個(gè)共點(diǎn)力F1?F2大小不同，它們的合力大小為F，則（） A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍 B． F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10N C．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變 D． 若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)一定增大參考答案：解：A、根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍，故A正確B、F1、F2同時(shí)增加10N，根據(jù)平行四邊形定則合成之后，合力的大小增加不一定是10N，故B錯(cuò)誤C、F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定變化，故C錯(cuò)誤D、F1、F2中的一個(gè)減小，根據(jù)平行四邊形定則合成之后，合力的大小不一定減小，故D錯(cuò)誤．故選：A．4.如圖所示，地面上有兩個(gè)完全相同的木塊A、B，在水平推力F作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度穩(wěn)定后，若用比嗾使木塊與地面間的動(dòng)摩擦因素，表示彈簧彈力，則（）A．時(shí)，

B．時(shí)，

C．時(shí)，

D．時(shí)，

參考答案：AC5.（多選題）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為4kg的小物塊從高h(yuǎn)=6m的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺(tái)上，滑行一段距離后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，垂直擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程y=x﹣15（單位：m），忽略空氣阻力，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小物塊從水平臺(tái)上O點(diǎn)飛出的速度大小為1m/sB．小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為lsC．小物塊從靜止運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)克服摩擦力做功為40JD．小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)位移方向與水平方向的夾角為參考答案：BC【考點(diǎn)】功能關(guān)系；功的計(jì)算．【分析】（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移、水平位移的關(guān)系式，結(jié)合軌跡方程求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、初速度、水平位移和豎直位移；（2）根據(jù)動(dòng)能定理求出小物塊從靜止運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)克服摩擦力做功；（3）利用三角函數(shù)求設(shè)小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)位移方向與水平方向的夾角的正切值．【解答】解：AB．設(shè)小球從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為（x，﹣y），則：水平方向上：x=v0t

豎直方向上：y=gt2由因?yàn)椋簓=x﹣15由y=x﹣15可知，該直線的斜率為1，因?yàn)榇怪睋糁衅脚_(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)，由速度的合成可知：1=聯(lián)立以上格式解得：t=1s；v0=10m/s；

x=10m；

y=5m．故A錯(cuò)誤，B正確；C．由最高點(diǎn)釋放到O點(diǎn)，據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh﹣Wf=mv02﹣0代入數(shù)據(jù)解得：Wf=40J．故C正確；D．設(shè)小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)位移方向與水平方向的夾角為α，則tanα==，那么α≠，故D錯(cuò)誤．故選：BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個(gè)小球。A球動(dòng)量為10kg·m/s，B球動(dòng)量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動(dòng)量變?yōu)?kg·m/s，方向沒(méi)變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：7.利用圖（a）實(shí)驗(yàn)可粗略測(cè)量人吹氣時(shí)對(duì)小球的作用力F．兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)放有小球，實(shí)驗(yàn)者從玻璃管的一端A吹氣，小球從另一端B飛出，測(cè)得玻璃管口距地面高度h，小球質(zhì)量m，開始時(shí)球靜止的位置到管口B的距離x，落地點(diǎn)C到管口B的水平距離l．然后多次改變x，測(cè)出對(duì)應(yīng)的l，畫出l2﹣x關(guān)系圖線如圖（b）所示，由圖象得出圖線的斜率為k．重力加速度為g．（1）不計(jì)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，根據(jù)以上測(cè)得的物理量可得，小球從B端飛出的速度v0=．（2）若實(shí)驗(yàn)者吹氣時(shí)對(duì)小球的水平作用力恒定，不計(jì)小球與管壁的摩擦，吹氣時(shí)對(duì)小球作用力F=．參考答案：解：（1）棉球從B端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根據(jù)動(dòng)能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案為：8.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：29.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯接著做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向?yàn)開________，電梯做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說(shuō)明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運(yùn)動(dòng)，因此速度一定是向下。）10.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運(yùn)行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

11.如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長(zhǎng)為l，且OA：OB=2：3．將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn)，則小球的初動(dòng)能為；現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出小球，并對(duì)小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過(guò)了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍；若小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過(guò)B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)．分析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出初速度的大小，從而得出拋出時(shí)的初動(dòng)能．對(duì)O到A和O到B分別運(yùn)用動(dòng)能定理，求出恒力做功之比，結(jié)合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大?。獯穑航猓盒∏蛞运匠跛俣葤伋?，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據(jù)y=，x=v0t得，解得，則小球的初動(dòng)能．根據(jù)動(dòng)能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設(shè)恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點(diǎn)評(píng)：本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)能定理的綜合運(yùn)用，第二格填空難度較大，關(guān)鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．12.（4分）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開始由平衡位置向上振動(dòng)，在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn)，求：

（1）這列波的波長(zhǎng)為_____________，周期為_________。（2）在下圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長(zhǎng)λ=VT=4m

（2）當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下13.一水平放置的圓盤繞過(guò)其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過(guò)，如圖所示。光電數(shù)字計(jì)時(shí)器可顯示出光線被遮住的時(shí)間。擋光片的寬度和圓盤直徑分別用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺測(cè)得，結(jié)果分別是：寬度為_________mm，直徑為___________cm。若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0×10-3s，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_______rad/s（保留3位有效數(shù)字）。

參考答案：答案：8.115

20.240

14.5(14.3-15.0)。由螺旋測(cè)微器上的數(shù)值可讀出：8.000得到寬度的讀數(shù)；游標(biāo)卡尺是二十等分的，由圖可讀出：由主尺讀出：20.200，游標(biāo)尺上讀數(shù)為：，則圓盤的直徑為20.240。由。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在驗(yàn)證機(jī)械能實(shí)驗(yàn)中，不慎將一條測(cè)量好的紙帶的前面一部分破壞了，剩下的一段紙帶上的各個(gè)點(diǎn)間的距離他測(cè)出如圖所示，該同學(xué)利用紙帶數(shù)據(jù)驗(yàn)證了重錘通過(guò)2、5兩點(diǎn)時(shí)機(jī)械能守恒．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，重錘的質(zhì)量m=1kg．①設(shè)重錘在2、5兩點(diǎn)的速度分別為v2、v5，2、5兩點(diǎn)的距離為h該同學(xué)驗(yàn)證所用的守恒表達(dá)式為

②根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，重錘通過(guò)2、5兩點(diǎn)時(shí)減少的重力勢(shì)能為△EP=

J，增加的動(dòng)能為△Ek=

J．（取三位有效數(shù)字）參考答案：

①

②1.06

1.0415.在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑的測(cè)量值d＝______mm。如圖乙所示，是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過(guò)正確步驟測(cè)量金屬絲電阻時(shí)多用電表指針的位置，則金屬絲阻值的測(cè)量值R＝______Ω，若測(cè)出金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為L(zhǎng)，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝_______（請(qǐng)用上述測(cè)量值d、L、R表示）。參考答案：（1）0.730（2分）；90（2分）；πd2R./4L

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在光滑的水平軌道上有兩個(gè)的小球A和B（均可看作質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量分別為m和2m，當(dāng)兩球心間的距離大于L時(shí)，兩球之間無(wú)相互作用力；當(dāng)兩球心間的距離等于或小于L時(shí)，兩球間存在相互作用的恒定斥力F。設(shè)A球從遠(yuǎn)離B球處以速度v0沿兩球連心線向原來(lái)靜止的B球運(yùn)動(dòng)，如圖12所示．欲使兩球不發(fā)生接觸，v0必須滿足什么條件？參考答案：解法1：利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解不接觸的條件是v1=v2，L+x2-x1>0.17.2在真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電電量q的小球在此電場(chǎng)中由靜止釋放，小球?qū)⒀嘏c豎直方向夾角為53°的直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將該小球從電場(chǎng)中某點(diǎn)以初速度豎直向上拋出，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（sin53°=0.8，）（1）此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U；（3）小球的最小動(dòng)能參考答案：（1）根據(jù)題設(shè)條件，電場(chǎng)力大小Fe=mgtan37°＝mg

（4分）（2）上拋小球沿豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為v：vy=v0－gt

（1分）沿平方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a：ax==g

（1分）小球上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=,此過(guò)程小球沿電場(chǎng)方向位移：sx=axt2=（2分）電場(chǎng)力做功W=Fxsx＝（2分）小球運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)至最高點(diǎn)之間的電勢(shì)差U=（2分）（3）水平速度vx=axt，豎直速度vy=v0－gt，小球的速度v=（1分）由以上各式得出v2=g2t2－2v