2021-2022學(xué)年河北省唐山市灤縣雷莊鎮(zhèn)雷莊中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河北省唐山市灤縣雷莊鎮(zhèn)雷莊中學(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.（單選）火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為(A)0.2g

(B)0.4g

(C)2.5g

(D)5g參考答案：B2.（單選）如圖，剛性板放在豎直墻壁和擋板K之間，豎直墻壁和水平面光滑，物體P、Q靜止疊放在板上，此時(shí)物體P的上表面水平．若將K往右緩慢移動(dòng)一小段距離后重新固定，整個(gè)裝置在新的位置仍保持靜止，與原來(lái)的相比（）A．P對(duì)板的壓力減小B．P對(duì)Q的支持力減小C．板對(duì)P的作用力減小D．水平地面受到的彈力減小參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：以PQ整體為研究對(duì)象，由平衡條件分析板對(duì)P的支持力如何變化．板對(duì)P的作用力等于PQ的總重力，保持不變．以Q為研究對(duì)象，分析其所受摩擦力變化．再以板、P、Q整體為研究對(duì)象，分析地面的彈力變化．解答：解：設(shè)板與水平地面的夾角為α．A、C、以PQ整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖1：總重力GPQ、板的支持力N1和摩擦力f1，板對(duì)P的作用力是支持力N1和摩擦力f1的合力．由平衡條件分析可知，板對(duì)P的作用力大小與總重力大小平衡，保持不變．N1=GPQcosα，α減小，N1增大．故AC均錯(cuò)誤．B、以Q為研究對(duì)象，Q原來(lái)不受摩擦力，當(dāng)將K往右緩慢移動(dòng)一小段距離后，Q受力情況如圖2，Q受到摩擦力，則Q受到的摩擦力將增大．支持力N2=GQcosα，原來(lái)支持力等于重力，故支持力減小了；故B正確．D、以板、P、Q整體為研究對(duì)象，受力情況如圖3，則有水平地面的彈力N=G，則水平地面受到的彈力將保持不變．故D錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題是三個(gè)物體的平衡問(wèn)題，要靈活選擇研究對(duì)象，通過(guò)分析受力，由平衡條件分析力的變化．3.如圖所示，正點(diǎn)電荷2Q、Q分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)。點(diǎn)a、b在MN連線上，點(diǎn)c、d在MN中垂線上，它們都關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是A．O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．將電子沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功參考答案：A4.(單選)我國(guó)發(fā)射的“北斗系列”衛(wèi)星中同步衛(wèi)星到地心距離為r，運(yùn)行速率為v1，向心加速度為a1；在地球赤道上的觀測(cè)站的向心加速度為a2，近地衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的速率v2，向心加速度為a3，地球的半徑為R，則下列比值正確的是（

） A．

B．

C．

D．參考答案：D5.（多選題）物體在豎直向上的拉力和重力的作用下豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示．則A．在0~2s時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)B．第1s末和第4s末合力的功率相等C．在2~3s時(shí)間內(nèi)拉力和重力是一對(duì)平衡力D．在0~5s時(shí)間內(nèi)拉力做功為零

參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.將一彈性繩一端固定在天花板上O點(diǎn)，另一端系在一個(gè)物體上，現(xiàn)將物體從O點(diǎn)處由靜止釋放，測(cè)出物體在不同時(shí)刻的速度v和到O點(diǎn)的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長(zhǎng)度為12m，則物體下落過(guò)程中彈性繩的平均拉力大小為_(kāi)________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時(shí)物體的速度大小為_(kāi)_______m/s。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）7.如圖所示，一束β粒子自下而上進(jìn)入一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則磁場(chǎng)方向向

，進(jìn)入磁場(chǎng)后，β粒子的動(dòng)能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：里不變解析：由圖可知，β粒子（帶負(fù)電）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可以判斷磁場(chǎng)方向向里。由于β粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，所以β粒子的動(dòng)能不變。8.（4分）兩個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_(kāi)______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，此時(shí)L2的實(shí)際功率約為_(kāi)_______W。參考答案：答案：99，17.59.

（1）用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

①為了消除長(zhǎng)木板與小車間摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，必須在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至不掛砂桶時(shí)小車能在長(zhǎng)木板上做____運(yùn)動(dòng)。②掛上砂桶后，某同學(xué)只改變小車的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)作出圖乙的a-m圖象，請(qǐng)根據(jù)圖乙在答題卡上的圖丙中作出圖象。

③根據(jù)圖丙，可判斷本次實(shí)驗(yàn)中小車受到的合外力大小為

N。參考答案：10.（6分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_(kāi)____kg;（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過(guò)程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號(hào)12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_(kāi)____N；小車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

參考答案：（2）1.40

（4）7.9；1.4試題分析：根據(jù)秤盤指針可知量程是10kg，指針?biāo)甘緮?shù)為1.4kg.（4）記錄的托盤稱各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m=1.81kg。而模擬器的重力為，所以小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)的壓力為mg-mg′≈7.9N。根據(jù)徑向合力提供向心力即，整理可得考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)

11.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶?jī)?nèi)，燒瓶通過(guò)細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過(guò)程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見(jiàn)解析12.（5分）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為

，所用材料的逸出功可表示為

。參考答案：ek

－eb試題分析：光電效應(yīng)中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量轉(zhuǎn)換為電子動(dòng)能，反向遏制電壓；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距為，即，所以逸出功考點(diǎn)：光電效應(yīng)

13.在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上固定三個(gè)帶等量正點(diǎn)的點(diǎn)電荷，其中心P點(diǎn)的電勢(shì)為U1，與P點(diǎn)關(guān)于AB邊對(duì)稱的P’點(diǎn)的電勢(shì)為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點(diǎn)的點(diǎn)電荷，則P’的電勢(shì)為

。參考答案：

答案：＞

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

(12分)(1)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過(guò)程為等壓變化，BC過(guò)程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說(shuō)明BC過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒(méi)AB過(guò)程氣體吸收熱量為Q，BC過(guò)氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說(shuō)明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過(guò)程氣體對(duì)外做正功，BC過(guò)程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為60kg的消防隊(duì)員從一根固定的豎直金屬桿上由靜止滑下，經(jīng)2.5s落地。消防隊(duì)員受到的豎直向上的摩擦力變化情況如圖所示，取g＝10m/s2。在消防隊(duì)員下滑的過(guò)程中：

（1）他落地時(shí)的速度多大？（2）他克服摩擦力做的功是多少？參考答案：在第1s內(nèi)，由牛頓第二定律，得：mg－f1＝ma1 得 （m/s2） 后1.5s內(nèi)由牛頓第二定律得：f2－mg＝ma2 得 （m/s2） （1）他在1s末時(shí)的速度為vm＝a1t1＝4×1＝4m/s 落地時(shí)的速度vt＝vm－a2t2＝4－2×1.5＝1m/s （2）該隊(duì)員在第1s內(nèi)下滑的高度h1＝ 在后1.5s內(nèi)下滑的高度h1＝ 他克服摩擦力做的功為 [或根據(jù)動(dòng)能定理：mg(h1＋h2)－Wf＝mvt2/2

代入數(shù)據(jù)解得：Wf＝3420J ]17.如圖19所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x=5m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角θ=37o，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1=4．30m,h2=1．35m，現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8，求：（1）小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大?。?）小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔（3）小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離參考答案：見(jiàn)解析（1）小滑塊從A經(jīng)過(guò)B、C運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

…．……．．3分代入數(shù)據(jù)解得：

…．……．．1分（2）小滑塊從A經(jīng)過(guò)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：，

…．……．．1分代入數(shù)據(jù)解得：

…．……．．1分小滑塊沿CD段上滑的加速度大小小滑塊沿CD段上滑到最高點(diǎn)的時(shí)間,………………．．1分由對(duì)稱性可知，小滑塊從最高點(diǎn)滑回C點(diǎn)的時(shí)間，故小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔?！?分（注：用動(dòng)量定理求解時(shí)間同樣得分）（3）對(duì)小滑塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程利用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為s，，

…．……．．2分代入數(shù)據(jù)解得：

…．……．．1分故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為：………．．1分18.甲車以加速度1m/s2由靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車落后4s鐘在同一地點(diǎn)由靜止開(kāi)始，以加速度4m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車的運(yùn)動(dòng)方向相同，求：（1）在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是多少？（2）乙車出發(fā)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可追上甲車？此時(shí)它們離開(kāi)出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)？參考答案：（1）12m（2）；334m試題分析：(1）乙