河北省廊坊市霸州實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

河北省廊坊市霸州實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、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.（單選題）如圖所示，水平傳送帶左右兩端相距L=3.5m，物塊A以水平速度v0=4m/s滑上傳送帶左端，物塊與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ=0.1.設(shè)A到達(dá)傳送帶右端時(shí)的瞬時(shí)速度為v，g取10m/s2，則下列說法正確的是（

）A．若傳送帶速度等于2m/s，物塊一直做減速運(yùn)動(dòng)B．若傳送帶速度等于3.5m/s，v一定等于3m/sC．若v等于3m/s，傳送帶一定不能沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．若v等于3m/s，傳送帶一定沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：A根據(jù)可以知道，當(dāng)傳送帶速度為2m/s，則物塊先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為2m/s時(shí)通過的位移為6m大于L，所以物體一直減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；若傳送帶的速度為3.5m/s時(shí)，物塊先減速達(dá)到3.5m/s，通過的位移小于L，則物塊的最總速度為3.5m/s。當(dāng)物塊一直減速通過位移為L=3.5m時(shí)的速度為3m/s，所以無論傳送帶為順時(shí)針還是逆時(shí)針物塊都是做減速運(yùn)動(dòng)。2.（多選）如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有A．物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少B．物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過程較小C．物塊滑到底端的速度，兩次大小相等D．物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過程較長參考答案：BDC3.下列說法中正確的是A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．庫侖提出了庫侖定律，并最早用實(shí)驗(yàn)測得元電荷e的數(shù)值C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并制造了世界上第一臺發(fā)電機(jī)參考答案：D奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A錯(cuò)誤。庫侖提出了庫侖定律，密立根最早用實(shí)驗(yàn)測得元電荷e的數(shù)值，B錯(cuò)誤。牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，C錯(cuò)誤。選項(xiàng)D說法正確。4.游樂園中，游客乘坐能加速或減速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)，可以體會超重或失重的感覺。下列描述正確的是A．當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，游客是處在失重狀態(tài)B．當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài)C．當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，游客是處在失重狀態(tài)D．當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，游客是處在超重狀態(tài)參考答案：BC當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，游客有向上的加速度，是由重力與升降機(jī)對游客支持力的合力產(chǎn)生的．此時(shí)升降機(jī)對游客的支持力大于游客的重力，所以處于超重狀態(tài)．A錯(cuò)誤．當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，具有向上的加速度，同理此時(shí)游客也處于超重狀態(tài)．B正確．當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，具有向下的加速度，是由重力與升降機(jī)對游客支持力的合力產(chǎn)生的，所以升降機(jī)對游客的支持力小于游客的重力．此時(shí)失重．C正確．當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，也具有向下的加速度，同理可得此時(shí)游客處于失重狀態(tài)．故D錯(cuò)誤．故選BC．5.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，v－t圖象如圖所示．以下判斷正確的是()A．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B．最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.若元素A的半衰期為3天，元素B的半衰期為2天，則相同質(zhì)量的A和B，經(jīng)過6天后，剩下的元素A、B的質(zhì)量之比mA∶mB為

.

參考答案：2:17.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄通過A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼，（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點(diǎn)，

，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度。

③在小車中增加砝碼，或

，重復(fù)②的操作。（2）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差。可以據(jù)此計(jì)算動(dòng)能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車②減少鉤碼的個(gè)數(shù)③0.600

0.6108.如圖，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示某一時(shí)刻兩列波的波峰和波谷。a、b、c、d四點(diǎn)中振動(dòng)減弱的點(diǎn)為

，經(jīng)四分之一周期，不在平衡位置的點(diǎn)為

。參考答案：a,d

9.(1)某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示.長木板放于水平桌面，用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是：a：

b：

(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。距離如圖。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為

；要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，測得位移和速度后，還要測出的物理量有

。參考答案：、（1）a：

平衡摩擦力

（2分）

。

b：

鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力

（2分）

。

（2）

（3分），鉤碼的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M

10.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為

。參考答案：

2r11.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()12.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個(gè)帶刺飛鏢，在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個(gè)小氣球以速度勻速上升，先后被飛標(biāo)刺破（認(rèn)為飛標(biāo)質(zhì)量很大，刺破氣球不會改變其平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時(shí)，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個(gè)小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

13.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑塊，在底端豎直線上離底端高度為H處有一個(gè)小球，小球以一定的水平速度v0拋出。（1）要使小球垂直打在斜面上，試推導(dǎo)小球離斜面底端的高度H與小球速度v0之間的關(guān)系。（2）若斜面傾角θ=37°，凹形小滑塊的質(zhì)量m=1kg，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25?，F(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑，同時(shí)在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時(shí)，小滑塊還在上滑過程中。求小滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和小滑塊的動(dòng)能變化量。（已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8，g取10m/s2）參考答案：17.（14分）如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量m1=4.0kg的平板小車，小車的右面有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧。位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2=1.0kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無相互作用力。木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)?，F(xiàn)小車與木塊一起以v0=2.0m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v1=1.0m/s的速度離開墻壁，取g=10m/s2。（1）若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢能；（2）要使木塊最終不從小車上滑落，則車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長度應(yīng)滿足什么條件？

參考答案：解析：（1）小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)，木塊與小車間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮至最短時(shí)，木塊與小車具有共同速度，彈性勢能最大。

設(shè)小車和木塊相對靜止時(shí)的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

①

解得v=0.40m/s

②

設(shè)彈簧的彈性勢能的最大值為EP，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

J

③

（2）木塊回到A點(diǎn)后與彈簧脫離，滑到左側(cè)某點(diǎn)時(shí)再次與小車達(dá)到相同的速度v。從車離開墻壁到滑塊最終停在小車上，損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

④

解得L=0.90m⑤

即車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長度