2022年河北省張家口市陽原縣第二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年河北省張家口市陽原縣第二中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表都是理想電表，當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭從a端滑到b端過程中（

）A．V的示數(shù)先增大后減小，A示數(shù)減小B．V的示數(shù)先增大后減小，A示數(shù)增大C．V的示數(shù)先減小后增大，A示數(shù)增大D．V的示數(shù)先減小后增大，A示數(shù)減小參考答案：答案：B2.（多選題）一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖所示，此時質(zhì)點P恰在波峰，質(zhì)點Q恰在平衡位置且向上振動．再過0.2s，質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰，則下列說法正確的是（）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．1s末質(zhì)點P的位移為零C．該波的傳播速度為30m/sD．質(zhì)點P的振動位移隨時間變化的關(guān)系式為x=0.2sin（2πt+）mE．0～0.9s時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程小于0.9m參考答案：BC【考點】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由題意質(zhì)點Q恰在平衡位置且向上振動，再過0.2s，質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰，知波沿x軸正方向傳播，波的周期為T=0.8s．由圖讀出波長，求出波速．根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析1s末質(zhì)占P的位移．根據(jù)P質(zhì)點的位移和速度方向，確定其振動方程．根據(jù)時間0.9s與周期的關(guān)系，求解質(zhì)點P通過的路程．【解答】解：A、圖示時刻，質(zhì)點Q恰好在平衡位置且向上振動，根據(jù)波形平移法知該波沿x軸正方向傳播．故A錯誤；B、該波的周期為T=4×0.2s=0.8s，則t=1s=1T，可知1s末質(zhì)點P到達(dá)平衡位置，位移為零．故B正確；C、由題得該波的波長為λ=24m，則波速為：v===30m/s，故C正確；D、圖示時刻質(zhì)點P的振動位移為y=0.2m，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知其振動方程是余弦方程，即為：y=0.2cos（t）=0.2cos2.5πt=0.2sin（2.5πt+）m，故D錯誤；E、t=0.9s，質(zhì)點P的位移y=0.2sin（2.5πt+）m═0.2sin（2.5π×0.9+）m=mn===1，所以0至0.9s時間內(nèi)P點通過的路程為S=4A+m=（0.8+）m＞0.9m，故E錯誤；故選：BC3.（單選）2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運行，在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點，則有關(guān)“嫦娥三號”下列說法正確的是(

)A．由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運行，因此“嫦娥三號”在兩軌道上運行具有相同的周期B．“嫦娥三號”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功，速率不斷增大C．由于“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度，因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度D．由于均繞月球運行，“嫦娥三號”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機械能參考答案：BA、由，可知軌道Ⅱ與軌道Ⅰ的轉(zhuǎn)動半徑不同，所以運動周期也不相同，故A錯誤；B、“嫦娥三號”從P到Q的過程中減小，萬有引力做正功，速率不斷增大，故B正確；C、，，由，得，在P點，和都相同，則“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時和在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時加速度大小相等，故C錯誤；D、變軌過程中，嫦娥三號發(fā)動機向前進方向噴氣，對嫦娥三號做負(fù)功，故嫦娥三號的機械能減小，故D錯誤故選：B4.如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物體放在光滑的水平面上，原處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用與水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物體上，歷時5s，則（

）

A．力F對物體的沖量大小為50N·s

B．力F對物體的沖量大小為25N·sC．物體的動量變化量為25kg·m/s

D．物體所受重力的沖量大小為0參考答案：AC5.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，,引力常量為G.。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的髙度為C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為GD．衛(wèi)星運行的向心加速度等于地球表面的重力加速度參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據(jù)這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設(shè)剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經(jīng)3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m7.如圖所示為“風(fēng)光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

8.用直升機懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細(xì)繩質(zhì)量不計，與豎直方向成θ角。不計直升機螺旋槳引起的氣流對紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機質(zhì)量M，機身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；9.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三種射線，三種射線分別帶正電、負(fù)電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強，但穿透能力弱。所以不能穿透鋁箔，射線和射線的穿透能力強，可以穿透鋁箔。由于射線帶負(fù)電，經(jīng)過電場時受到電場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過電場時不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。10.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：2.5m/s11.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左12.第26屆國際計量大會決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為______。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學(xué)基本單位可表示為，則h的單位為13.某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡

清楚的某點開始記為0點，再順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離L，并計算出各點速度平方與0點速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：請以△v2為縱坐標(biāo)，以L為橫坐標(biāo)在方格紙中作出△v2-L圖象。若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N。(2)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍。你認(rèn)為主要原因是_________________________________________。實驗操作中改進的措施是__________________________________________。點跡L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23參考答案：（1）△v2-s圖象如右圖。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小車滑行時所受摩擦阻力較大。（2分）（3）將導(dǎo)軌左端墊起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大．某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標(biāo)為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內(nèi)阻．(1)用多用電表直流電壓“50V”擋測量每塊電池的電動勢．測量電池A時，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為________V.(2)用圖乙所示的電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5Ω.改變電阻箱的阻值R，測出對應(yīng)的電流I，根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的－R圖線，如圖丙所示．由圖線C可知電池C的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.圖丙(3)分析圖丙可知，電池________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)較優(yōu)．參考答案：.解析:(1)見解析(2)由圖象C可以看出，當(dāng)電阻箱連入電路中電阻為0時對應(yīng)電流為2A，圖象C的延長線與橫軸交點為R0＋r＝6Ω，故電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω.(3)圖象的延長線與橫軸的交點離原點越遠(yuǎn)表示電源內(nèi)阻越大，圖象C的延長線與橫軸的交點離坐標(biāo)原點最近，所以電源C較優(yōu)．答案(1)11.0(答“11”不給分)(2)121(3)C15.某實驗小組用如圖甲所示裝置測量木板對木塊的摩擦力所做的功。實驗時，木塊在重物牽引下向右運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運動。圖乙是重物落地后打點計時器打出的紙帶，紙帶上的小黑點是計數(shù)點，相鄰的兩計數(shù)點之間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。

(1)可以判斷紙帶的________(填“左端”或“右端”)與木塊連接。根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打下A點、B點時木塊的速度vA、vB，其中vA＝________m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB，還應(yīng)測量的物理量是________。(填入物理量前的字母)A．木板的長度l B．木塊的質(zhì)量m1C．木板的質(zhì)量m2

D．重物的質(zhì)量m3E．木塊運動的時間t

F．AB段的距離xAB(3)在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB＝________。（用vA、vB和第(2)問中測得的物理量的字母表示）參考答案：(1)右端；0.72

(2)

B；

（1）物體減速，開始時速度較大，計時點間的距離較大，故右端與木塊連接。（2）本題研究對象是木塊，需要測出木塊的質(zhì)量m1（3）摩擦力做的功即為總功，根據(jù)動能定理，摩擦力的功等于物體動能的變化，所以四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ＝37°、表面光滑且足夠長的斜面體，物體A以v1＝6m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當(dāng)A上滑到最高點時恰好被B物體擊中。（A、B均可看作質(zhì)點，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）求：（1）物體A上滑到最高點所用的時間t；（2）物體B拋出時的初速度v2；（3）物體A、B間初始位置的高度差h。參考答案：（1）物體A上滑過程中，A做勻減速直線運動。由牛頓第二定律得，

………………①代入數(shù)據(jù)得，

………………②設(shè)經(jīng)過t時間A、B兩物體相撞，由運動學(xué)公式有

………………③代入數(shù)據(jù)得

………………④（2）因為兩物體運動時間及水平位移相等，有：

………………⑤代入數(shù)據(jù)得

………………⑥（3）設(shè)兩物體碰撞時，A物體上升高度為hA，B物體下降高度為hB，則物體A、B間的高度差…………………⑦17.如圖所示：在豎直墻面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy，x、y軸分別沿水平和豎直方向，用細(xì)線的一端連接一小球，另一端固定在原點o，細(xì)線長度為l，小球的質(zhì)量為m．將細(xì)線拉直到水平位置，由靜止釋放小球，細(xì)線擺動中碰到墻上的釘子后，繞釘子做圓周運動，不計空氣阻力和一切摩擦，忽略釘子的直徑。（1）當(dāng)釘子在（0，）點時，求細(xì)線剛碰到釘子時的拉力？（2）當(dāng)釘子在虛線y=上時，要使小球能繞釘子做圓周

運動通過最高點，釘子應(yīng)在此虛線的什么位置？

參考答案：18.扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺．其簡化模型如圖，Ⅰ、Ⅱ兩處的條形均強磁場區(qū)邊界豎直，相距為L，磁場方向相反且垂直于紙面．一質(zhì)量為m、電量為－q、重力不計的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時速度與水平方向夾角θ＝30°.(1)當(dāng)Ⅰ區(qū)寬度L1＝L、磁感應(yīng)強度大小B1＝B0時，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時速度與水平方向夾角也為30°，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運動的時間t0.(2)若Ⅱ區(qū)寬度L2＝L1＝L，磁感應(yīng)強度大小B2＝B1＝B0，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點與Ⅱ區(qū)的最低點之間的高度差h.(3)若L2＝L1＝L、B1＝B0，為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B