2021-2022學(xué)年河北省保定市寨里鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河北省保定市寨里鄉(xiāng)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）某人從4m深的水井中，將50N的水桶勻速提至地面，又提著水桶在水平地面上勻速行走了12m，在整個(gè)過程中，人對(duì)水桶所做的功為（）

A．800JB．600JC．200JD．﹣200J參考答案：考點(diǎn)：功的計(jì)算．專題：功的計(jì)算專題．分析：由對(duì)水桶的拉力對(duì)水桶做功，由功的公式可求得人對(duì)水桶所做的功．解答：解：人在上提過程中做的功W=FL=GL=50×4J=200J；而在人勻速行走時(shí)，人對(duì)水桶不做功，故人對(duì)水桶做的功為200J；故選C．2.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)方向可能水平向左B.電場(chǎng)強(qiáng)度E的最小值為C.當(dāng)qE＝mg時(shí)，小球從M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)電勢(shì)能變化量為零D.F所做的功一定為參考答案：BC【詳解】A．小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場(chǎng)力qE，因?yàn)樾∏蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖根據(jù)上圖可知，電場(chǎng)力在右側(cè)，由于小球帶正電，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)力方向相同，故指向右側(cè)，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，當(dāng)電場(chǎng)力qE與F垂直時(shí)，電場(chǎng)力最小，此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)也最小。則得：qE＝mgsinθ，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為，故B正確；C．當(dāng)mg＝Eq時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系，電場(chǎng)力水平向右，與MN垂直，小球從M運(yùn)動(dòng)到N電場(chǎng)力不做功，即小球從M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)電勢(shì)能變化量為零，故C正確；D．由于電場(chǎng)力變化時(shí)，F(xiàn)大小也跟隨著改變，所以做功也不能具體確定值，故D錯(cuò)誤；3.“人造太陽(yáng)”核反應(yīng)的方程下列說法正確的是

（

）

A．方程中的x是質(zhì)子

B．該反應(yīng)屬于熱核反應(yīng)

C．該反應(yīng)吸收能量

D．該反應(yīng)放出能量參考答案：BD4.參考答案：B5.三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m且與水平方向的夾角均為37°?，F(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，下列說法正確的是A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端B．物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對(duì)物塊A、B均做負(fù)功D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度不相同參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波源質(zhì)點(diǎn)O起振時(shí)開始計(jì)時(shí)，0.2s時(shí)的波形如圖所示，該波的波速為＿＿＿m/s；波源質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)=＿＿＿cm．參考答案：10

－10sin5πt

8.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測(cè)力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量露出筒外彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)通過改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝_________cm。參考答案：9.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在水平木板上，木板與豎直彈簧相連，彈簧另一端固定在水平面上，今使m隨M一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，且始終不分離，則物塊m做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由

提供的，當(dāng)振動(dòng)速度達(dá)最大時(shí)，m對(duì)M的壓力為

。參考答案：重力和M對(duì)m的支持力的合力;

mg。略10.如圖所示，為在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中小車在運(yùn)動(dòng)過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，小車在A、B之間可描述為________運(yùn)動(dòng)，C、D之間可描述為________運(yùn)動(dòng)．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.參考答案：：加速度逐漸減小的加速直線勻速直線0.3611.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對(duì)互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，12.如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時(shí)在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時(shí)落在P點(diǎn)，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時(shí)間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s13.單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一電壓表V1，其量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω，要準(zhǔn)確測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E：電動(dòng)勢(shì)約15V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表A1：量程100mA，內(nèi)阻r1=20Ω；電壓表V2：量程2V，內(nèi)阻r2=2000Ω；定值電阻R1：阻值20Ω；定值電阻R2：阻值3Ω；滑動(dòng)變阻器R0：最大阻值10Ω，額定電流1A；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電表是

，定值電阻應(yīng)選用

。（2）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在虛線框內(nèi)。（3）說明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的物理量

。（4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計(jì)算表達(dá)式RV1=

。參考答案：（1）V2；R1

[來（2）電路圖如圖所示。（3）電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2

15.為測(cè)量一未知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電路中所用到的器材規(guī)格如下：待測(cè)電源：電動(dòng)勢(shì)約為4～6V，內(nèi)阻約為幾十歐姆；定值電阻：R0=10Ω：定值電阻：R2=3kΩ；電阻箱R1：0～9999Ω；電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻Rv=3kΩ；電鍵、導(dǎo)線若干（1）閉合電鍵后，將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄若干組電阻箱R1和電壓表的讀數(shù)；（2）第一次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在U﹣R1坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖甲所示曲線，曲線與縱軸的截距為b1=0.8，虛數(shù)U=2.4為圖中曲線的漸近線，由圖可得電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω；（3）第二次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖乙所示直線，直線與縱軸的截距為b2=0.4，斜率k=8.4，由圖可得電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)阻r=Ω；（4）將兩次數(shù)據(jù)處理方式進(jìn)行對(duì)比，誤差較小的應(yīng)為第次（填“一”或“二”）．參考答案：（2）4.8；20

（3）5.0，21

（4）二【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律以及圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析，從而明確電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，得出的關(guān)系，再結(jié)合圖象性質(zhì)進(jìn)行分析，從而求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（4）在數(shù)據(jù)處理中利用直線更容易找出對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而誤差較?。窘獯稹拷猓海?）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓無限接近電動(dòng)勢(shì)，則可知，電動(dòng)勢(shì)E=（RV+R2）==4.8V；當(dāng)外電阻為零時(shí)，路端電壓U'==1.6V，則由閉合電路歐姆定律可知：r===20Ω；（3）因路端電壓U'==2U；則由閉合電路歐姆定律可知，2U=（R1+R0）；變形可得：=2×+×由圖象規(guī)律可知，=0.4；=8.4解得；E=5.0V，r=21Ω；（4）由于第一次實(shí)驗(yàn)中圖象為曲線，只能利用漸近線和與縱軸的交點(diǎn)，第二次為直線，斜率及截距容易找到，能更有效的利用更多的數(shù)據(jù)，因此第二次誤差較??；故答案為：（2）4.8；20

（3）5.0，21

（4）二四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一水平傳送帶以2.0m／s的速度順時(shí)針傳動(dòng)，水平部分長(zhǎng)為2.0m。，其右端與一傾角為θ=37°的光滑斜面平滑相連，斜面長(zhǎng)為0.4m，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊無初速度地放在傳送帶最左端，已知物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，試問：(1)物塊能否到達(dá)斜面頂端?若能則說明理由，若不能則求出物塊沿斜面上升的最大距離．

(2)物塊從出發(fā)到4.5s末通過的路程．(sin37°=0.6，g取l0m/s2)參考答案：(1)物塊在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

?

μmg=m?al………………①

………②

所以在到達(dá)傳送帶右端前物塊已勻速

物塊以ν0速度滑上斜面

一mgsinθ=ma2…………③

物塊速度為零時(shí)上升的距離

……………………④

由于s2<0.4m，所以物塊未到達(dá)斜面的最高點(diǎn)．(2)（7分）物塊從開始到第一次到達(dá)傳送帶右端所用時(shí)間

…………………⑥

物塊在斜面上往返一次時(shí)間

………⑦

物塊再次滑到傳送帶上速度仍為ν0，方向向左

一μmg=ma3……………⑧

向左端發(fā)生的最大位移

……………⑨物塊向左的減速度和向右的加速過程中位移大小相等

4.5s末物塊在斜面上速度恰好減為零

故物塊通過的總路程

s=L+3s2+2s3………………………⑩

s=5m17.如圖14所示，質(zhì)量為m＝10kg的兩個(gè)相同的物塊A、B(它們之間用輕繩相連)放在水平地面上，在方向與水平面成θ＝37°角斜向上、大小為100N的拉力F作用下，以大小為v＝4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：（1）物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）剪斷輕繩后物塊A在水平地面上滑行的距離．參考答案：．(1)由得（4分）

（2）18.（18分）一質(zhì)量m=20kg的小車停放在光滑固定軌道ABCDE的A點(diǎn)處，如圖所示，軌道的AB段是水平的，CDE段是一段R=20m的圓弧，圓弧的最高點(diǎn)D比AB高出h=1.25m.。有一質(zhì)量M=60kg的人以v0的水平速度跳上小車，并與小車一起沿軌道滑行，不計(jì)一切阻力。試計(jì)算當(dāng)人的速度v