2022年河北省邢臺(tái)市巨鹿縣小呂寨鎮(zhèn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年河北省邢臺(tái)市巨鹿縣小呂寨鎮(zhèn)中學(xué)高三物理上學(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.如圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分別用E和?表示．選取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E或電勢(shì)?隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是（）A．B．C．D．參考答案：解：A、B：金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，等勢(shì)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、D：金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，等勢(shì)體內(nèi)部的電勢(shì)處處相等，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C2.如圖甲所示，用n條相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉一質(zhì)量為m的物塊。改變橡皮條條數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，保證每次橡皮條的伸長(zhǎng)量均相同，則物塊的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖乙所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，則圖乙中直線與水平軸線間的夾角將

B

。A.變小

B.不變

C.變大

D.與水平面的材料有關(guān)參考答案：B3.如圖所示，傾斜軌道AC與有缺口的圓軌道BCD相切于C，圓軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓軌道的最高點(diǎn)，缺口DB所對(duì)的圓心角為90°，把一個(gè)小球從斜軌道上某處由靜止釋放，它下滑到C點(diǎn)后便進(jìn)入圓軌道，要想使它上升到D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)，不計(jì)摩擦，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．釋放點(diǎn)須與D點(diǎn)等高

B．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高R/4

C．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高R/2

D．使小球經(jīng)D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)是不可能的參考答案：D4.（多選）2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天官一號(hào)目標(biāo)發(fā)生器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣。下列說(shuō)法正確的是（

）A為實(shí)現(xiàn)對(duì)接．兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加C如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低D航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用

參考答案：BC5.（單選）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，光滑導(dǎo)軌abcd平行放置，與水平面的夾角為θ，間距為L(zhǎng)1。質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)2（L2＞L1）的導(dǎo)體棒MN，垂直擱在兩平行導(dǎo)軌上，通以大小為I由N流向M的電流時(shí)，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及方向的說(shuō)法正確的是A．B的最小值為，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上B．B的最小值為，方向垂直于導(dǎo)軌平面向下C．B的最小值為，方向垂直于水平面向上D．B的最小值為，方向垂直于水平面向下參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時(shí)刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

m的質(zhì)點(diǎn)；從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)1.5s，平衡位置為x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y=

cm。參考答案：

6

－20

7.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。一學(xué)生利用角動(dòng)量定理來(lái)考察此木塊以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：“把參考點(diǎn)設(shè)于如圖所示的地面上一點(diǎn)O，此時(shí)摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動(dòng)量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運(yùn)動(dòng)?！闭?qǐng)指出上述推理的錯(cuò)誤，并給出正確的解釋?zhuān)?/p>

。參考答案：該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動(dòng)量應(yīng)守恒，這樣推理本身就不正確.事實(shí)上，此時(shí)支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動(dòng)量不守恒，與木塊作減速運(yùn)動(dòng)不矛盾．（5分）8.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）9.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。參考答案：10.1,3,5

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以右圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

、

。(兩個(gè))（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱(chēng)出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）

。參考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺_(dá)___

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)11.)如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動(dòng)的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：12.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向?yàn)镕1和F2的線段為鄰邊的對(duì)角線13.原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.①小翔利用如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F與伸長(zhǎng)量△l的關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)繪出F與△l的關(guān)系圖線如圖乙所示，該彈簧勁度系數(shù)為

N/m。②小麗用如圖丙所示的裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。

用一木板豎直放在鐵架臺(tái)和彈簧所在平面后。其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：a.如圖丙，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O；b.卸下鉤碼然后將兩繩套系在彈簧下端，用兩彈簧稱(chēng)將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的__

及兩彈簧稱(chēng)相應(yīng)的讀數(shù)。圖丁中B彈簧稱(chēng)的讀數(shù)為

__

N(保留2位小數(shù)點(diǎn)）；c.小麗在坐標(biāo)紙上畫(huà)出兩彈簧拉力FA、FB的大小和方向如圖丁所示，請(qǐng)你用作圖工具在圖戊中作出FA、FB的合力F′；d.已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖戊所示，e.最后觀察比較F和F′，得出結(jié)論。參考答案：①125（2分）

②方向

（2分）

11.40N（11.38～11.42N均可）（2分）

作圖如右15.有一金屬電阻絲的阻值約為20，現(xiàn)用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量其電阻率：

A.電壓表V1（量程0～15V，內(nèi)阻約15k）

B．電壓表V2（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）

C.電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.5)

D.電流表A2（量程0～50mA，內(nèi)阻約10）

E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍O～lk，允許最大電流0.2A）

F．滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～20，允許最大電流1.OA)

G.螺旋測(cè)微器

H.電池組（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)電阻0.5）

I．開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干某同學(xué)決定采用分壓式接法調(diào)節(jié)電路，為了準(zhǔn)確地測(cè)量出電阻絲的電阻，電壓表_______，電流表選________，滑動(dòng)變阻器選_______。（只需填寫(xiě)器材前面的字母）；用螺旋測(cè)微器測(cè)量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖所示，該電阻絲直徑的測(cè)量值__________mm;如圖所示，將電阻絲拉直后兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，其間有電阻絲滑動(dòng)的觸頭尸，觸頭的上端為接線柱c。當(dāng)按下觸頭P時(shí)，它才與電阻絲接頭的位置可在刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)中改變觸頭與電阻絲接觸的位置，并移動(dòng)滑動(dòng)變骨片，使電流表的示數(shù)I保持不變，記錄對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U。同學(xué)的實(shí)物連接如圖所示，他的連線是否正確，如果有錯(cuò)，在連接的導(dǎo)線上打“×”正確連線；如果有導(dǎo)線遺漏，請(qǐng)?zhí)砑訉?dǎo)線，完成正確的實(shí)物連接圖?？脺y(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出U-L圖線，如圖所示，并求得圖線的斜率為k。用電阻絲的電流，和斜率k表示電阻絲的電阻率=___________。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B．它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板．系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，求物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的加速度a和從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d．重力加速度為g．參考答案：解：令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，由胡克定律和共點(diǎn)力平衡條件可知mAgsinθ=kx1

①令x2表示B剛要離開(kāi)C時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，a表示此時(shí)A的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知kx2=mBgsinθ

②F﹣mAgsinθ﹣kx2=mAa

③由②③式可得a=

④由題意

d=x1+x2

⑤由①②⑤式可得d=即塊B剛要離開(kāi)C時(shí)物塊A的加速度為，從開(kāi)始到此時(shí)物塊A的位移d為．17.參考答案：解：（1）設(shè)小球質(zhì)量為m，物塊質(zhì)量為2m，碰撞后瞬間物塊的速度為v1，小球的速度為v2，小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)速度為v3，

小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程滿足機(jī)械能守恒定律

mv22=2mgL+mv32

------------3分小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)

mg=

------------3分

V2=5m/s

------------2分

（2）物塊與小球碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒定律

2mv0=2mv1+mv2

------------3分

2mv12=2μmgs0

-----