河北省衡水市沙洼中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河北省衡水市沙洼中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)從O點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)的速度

A．若x方向始終勻速，則y方向先加速后減速B．若x方向始終勻速，則y方向先減速后加速C．若y方向始終勻速，則x方向先減速后加速D．若y方向始終勻速，則x方向先加速后減速參考答案：BD2.如圖所示，一木塊受到一水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面底邊平行，如果將力F撤掉，下列對(duì)木塊的描述正確的是（）A．木塊將沿斜面下滑 B．木塊受到的摩擦力變小C．木塊即獲得加速度 D．木塊所受的摩擦力方向不變參考答案：B【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】將木塊所受的重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面方向，在垂直于斜面的平面內(nèi)分析受力情況，根據(jù)平衡條件分析摩擦力大小和方向如何變化．【解答】解：設(shè)木塊的重力為G，將木塊所受的重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小為Gsinθ，如圖，在斜面平面內(nèi)受力如圖．力F未撤掉時(shí)，由圖1根據(jù)平衡條件得，靜摩擦力大小f1=，力F撤掉時(shí)，重力分力Gsinθ＜，所以木塊仍保持靜止．由圖2，根據(jù)平衡條件得f2=Gsinθ，所以木塊受到的摩擦力變?。蓤D看出，木塊所受的摩擦力方向發(fā)生了改變．故選B3.（多選）如圖所示，理想變壓器輸入端接在電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化、內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載，變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為。如果要求負(fù)載上消耗的電功率最大，則下列說(shuō)法正確的是A.交流電源的效率為50%

B．電流表的讀數(shù)為C.負(fù)載上消耗的熱功率為

D.該交流電源電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為參考答案：AB4.（單選）豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推動(dòng)力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）(

)

A．20m/s2

B．25m/s2

C．30m/s2

D．40m/s2參考答案：C5.如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn))，a站于地面，b從圖示的位置由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員b擺至最低點(diǎn)時(shí)，a剛好對(duì)地面無(wú)壓力，則演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比ma：mb為

A、1：1

B、2：1

C、3：1

D、4：1參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)___________m/s。

參考答案：光電門

10

7.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.08.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為_(kāi)__________，星球的質(zhì)量為_(kāi)________。（萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：，9.(4分)在一個(gè)小電燈和光屏之間，放一個(gè)帶圓孔的遮光板，在圓孔直徑從1cm左右逐漸減小直到閉合的整個(gè)過(guò)程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________幾種現(xiàn)象（選擇下列現(xiàn)象，將序號(hào)填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光環(huán)

④圓形亮斑參考答案：

④②③①10.(5分)如圖所示，是測(cè)定子彈速度的裝置示意圖，A、B兩圓盤平行，相距為L(zhǎng)，兩圓盤固定在同一根穿過(guò)圓心且與盤面垂直的轉(zhuǎn)軸上，兩圓盤以角速度ω高速轉(zhuǎn)動(dòng)，子彈以平行轉(zhuǎn)軸方向先后穿過(guò)A、B兩盤，量得兩圓盤上彈孔和圓心連線的夾角為θ，由此可測(cè)出子彈的速度為

。參考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……11.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為_(kāi)_________kg。參考答案：答案：5；0.2512.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分13.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】?jī)蓚€(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來(lái)源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見(jiàn)圖（1分）

能得分（1分）

15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直平面內(nèi)有直角坐標(biāo)系xOy，x軸與絕緣的水平面重合，y軸左側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1=45N/C，y軸右側(cè)空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2=40N/C.質(zhì)量m1=1×10-3kg、電量q=1×10-3C的小物塊P從A點(diǎn)由靜止釋放，與靜止在原點(diǎn)O的帶電小物塊Q發(fā)生正碰，正碰的同時(shí)撤掉電場(chǎng)E1，碰撞后物塊Q恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度為v2=1m/s.已知AO距離l=0.2m，Q的質(zhì)量為m2=7×10-3k，小物P與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，不考慮P、Q間的庫(kù)侖力．取g=10m/s2，求：（1）碰后P的速度大??；（2）若碰后Q恰好通過(guò)C點(diǎn)，OC與x軸的夾角θ=30°，OC長(zhǎng)為lOC=0.4m，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若改變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B′使Q離開(kāi)第一象限后落地時(shí)能與P再次相碰，求B′的大小？參考答案：解：（1）P與Q碰前對(duì)P由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得：m/s……………………（１分）P與Q正碰，由動(dòng)量守恒有：

………（2分）代入數(shù)據(jù)得：，水平向左………（１分）（2）Q恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：…………………（１分）得：q=1.75×10-3C……………（１分）粒子受洛侖茲力提供向心力，設(shè)圓周的半徑為R則……………（１分）軌跡如圖，由幾何關(guān)系有：……（１分）解得：B=10T………………（１分）（3）當(dāng)Q經(jīng)過(guò)y軸時(shí)速度水平向左，離開(kāi)電場(chǎng)后做平拋運(yùn)動(dòng)，P碰后做勻減速運(yùn)動(dòng)．P勻減速運(yùn)動(dòng)至停，其平均速度為：，故Q在P停止后與其相碰至P停止由動(dòng)能定理得：……………（１分）則Q平拋的時(shí)間：……………………（１分）Q平拋的高度：……………………（１分）設(shè)Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R/，由幾何關(guān)系有：……………（１分）由……………（１分）聯(lián)立得：…………（１分）17.如圖所示，折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h=20cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn)?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上的光點(diǎn)將向哪個(gè)方向移動(dòng)？光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少？參考答案：光屏上的光點(diǎn)將向右移動(dòng)，20cm18