河北省保定市神石莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

1、河北省保定市神石莊中學(xué)2021-2022學(xué)年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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖，帶有一白點的黑色圓盤，可繞過其中心、垂直于盤面的軸勻速轉(zhuǎn)動，每秒沿順時針方向旋轉(zhuǎn)30圈。在暗室中用每秒閃光31次的頻閃光源照射圓盤，觀察到白點每秒沿(A)順時針旋轉(zhuǎn)31圈 (B)逆時針旋轉(zhuǎn)31圈(C)順時針旋轉(zhuǎn)1圈 (D)逆時針旋轉(zhuǎn)1圈參考答案：D根據(jù)題意知圓盤轉(zhuǎn)的的周期大于閃光時間間隔，所以1s內(nèi)觀察到圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動了一周，D項正確?！究键c】圓周運動、參照物2. 如圖所示，一物塊在光滑的水平面上受一恒力F的作用而運動，其正前方固定一個足夠

2、長的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)物塊與彈簧接觸后，則 A物塊立即做減速運動 B物塊在開始的一段時間內(nèi)仍做加速運動 C當(dāng)彈簧的彈力等于恒力F時，物塊靜止 D當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時，物塊的加速度不為零 參考答案： 答案：BD3. （多選題）一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知（）A小球所受重力與電場力大小相等B小球在b點時的機(jī)械能最小C小球在d點時的電勢能最大D小球在c點時的動能最大參考答案：AC【考點】勻強(qiáng)電場

3、中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系【分析】小球由a點釋放，受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得到電勢能的變化情況，根據(jù)動能定理判斷動能的變化情況，根據(jù)除重力外其余力做功判斷機(jī)械能的變化情況【解答】解：A、D、根據(jù)動能定理，從a到d過程，有：mg?RqE?R=0解得：qE=mg即電場力與重力大小相等，故重力場和電場的復(fù)合場中的最低點在bc段圓弧的中點處，小球運動此處時動能最大，故A正確，D錯誤；B、根據(jù)功能關(guān)系，除重力外其余力做功等于機(jī)械能的增加量；小球受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，彈力沿徑向，速度沿著切向，故彈力一直不做功，除重力外只有電場力做功，由于電場力水平向左，故運

4、動到b點時，電場力做的功最多，機(jī)械能增量最大，故B錯誤；C、根據(jù)功能關(guān)系，電場力做負(fù)功，電勢能增加；電場力向左，故運動到d點時克服電場力做的功最多，電勢能增加的最多，故C正確；故選：AC4. （多選）如圖所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m，開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則在b上升h高度（未與滑輪相碰）過程中（）A物塊a重力勢能減少mghB摩擦力對a做的功大于a機(jī)械能的增加C摩擦力對a做的功小于物塊a、b動能增加之和D任意時刻，重力對a、b做功的瞬時功率大小相等參考答案：考點

5、：機(jī)械能守恒定律；功率、平均功率和瞬時功率專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題分析：通過開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，根據(jù)共點力平衡得出a、b的質(zhì)量關(guān)系根據(jù)b上升的高度得出a下降的高度，從而求出a重力勢能的減小量，根據(jù)能量守恒定律判斷摩擦力功與a、b動能以及機(jī)械能的關(guān)系解答：解：A、開始時，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，有magsin=mbg，則b上升h，則a下降hsin，則a重力勢能的減小量為mbghsin=mgh故A正確B、根據(jù)能量守恒得，系統(tǒng)機(jī)械能增加，摩擦力對a做的功等于a、b機(jī)械能的增量所以摩擦力做功大于a的機(jī)械能增加因為系統(tǒng)重力勢能不變，所以摩擦力做

6、功等于系統(tǒng)動能的增加故B正確，C錯誤D、任意時刻a、b的速率相等，對b，克服重力的瞬時功率Pb=mgv，對a有：Pa=magvsin=mgv，所以重力對a、b做功的瞬時功率大小相等故D正確故選ABD點評：本題是力與能的綜合題，關(guān)鍵對初始位置和末位置正確地受力分析，以及合理選擇研究的過程和研究的對象，運用能量守恒進(jìn)行分析5. 豎直放置的肥皂膜由于受重力的作用，形成上薄下厚的楔形，在陽光照耀下，由于前后表面反射光通過的路程不同，形成兩列相干光薄膜上會呈現(xiàn)出彩色條紋，若一肥皂膜由于受重力和液體表面張力的共同影響，其膜的豎直方向的截面如圖甲所示，則光通過該肥皂膜產(chǎn)生的干涉條紋與下列哪個圖基本一致（ ）

7、參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 質(zhì)量為m1 m2 m3 的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設(shè)法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2 的那個物體受到的合外力之差為 參考答案：7. （4分）在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發(fā)生正碰，已知甲的質(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)量為3kg，碰前碰后的位移時間圖像如圖所示，碰后乙的圖像沒畫，則碰后乙的速度大小為 m/s，碰撞前后乙的速度方向 （填“變”、“不變”）參考答案： 0.1 不變8. 有兩個大小相等的力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90時，合力為F，則當(dāng)它們的夾角為120時，合力的大小為_。參考

8、答案：9. 如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1 _ _(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2 _ _(填增大、不變、減小)。參考答案：不變， 增大； 設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=FF1=（M+m）g由可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點為研究對象，分

9、析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtan，當(dāng)O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，增大，則F增大，而F2=F，則F2增大10. 如圖所示，寬L=0.4m的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m離地高H=2m的質(zhì)點與障礙物相距x=1m將質(zhì)點水平拋出，為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s（g取10m/s2）參考答案：考點：平拋運動專題：平拋運動專題分析：小球做平拋運動，要從矩形孔飛出，臨界情況是恰好進(jìn)入孔和恰好從空射出，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解即可解答：解：小球做平拋運動，根據(jù)分位移公式，有：x=v0ty=故：v

10、0=x恰好到孔左端下邊緣時，水平分位移為x1=x=1m，豎直分位移為y=Hh=21.2=0.8m，故：v01=x1=1=2.5m/s恰好到孔右端下邊緣時，水平分位移為x2=x+L=1+0.4=1.4m，豎直分位移為y=Hh=21.2=0.8m，故：v01=x2=1.4=3.5m/s故為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s；故答案為：2.5，3.5點評：本題關(guān)鍵是明確小球的運動性質(zhì)，然后找到臨界狀態(tài)，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解，不難11. 如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)體積圖象上。該氣體由AB過程

11、中對外做功400J，則此過程中氣體內(nèi)能增加了 J，從外界吸收了 J熱量參考答案：0（2分） 400（2分）觀察A、B兩點PV的乘積不變，溫度沒有變，對于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能沒有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對外做功400J12. 某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動能定理”研究的實驗。a按圖3把實驗器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動墊木直到小車做勻速直線運動；b把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始，此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，依次標(biāo)為B、C、D、；c測量出

12、B、C、D、各點與A點的距離，分別記為x1、x2、x3、；d用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、；e求出B、C、D、各點的速度大小，分別記為1、2、3、，再求出它們的平方12、22、32、；f用縱坐標(biāo)表示速度的平方2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出2W圖象，并在圖象中描出（Wi，i2）坐標(biāo)點，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計算保留到小數(shù)點后兩位） 該同學(xué)得到的2W圖象如圖4所示。通過圖象可知，打A點時對應(yīng)小車的速度0 = _m/s； 小車的質(zhì)量M= kg。參考答案：13. （多選）一個質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖

13、上傾角 的斜面，其加速度為g，如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h，則此過程中正確的是 A物體動能增加了B物體克服重力做功mghC物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案：BC解析： A、物體在斜面上加速度為，方向沿斜面向下，物體的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面傾角a=30，物體從斜面底端到最大高度處位移為2h，物體從斜面底端到最大高度處，物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=Ek所以物體動能減小mgh，故A錯誤B、根據(jù)功的定義式得：重力做功WG=-mgh，故B正確C、重力做功量度重力勢能的變化，所以物體重力勢能增加了mg

14、h，而物體動能減小mgh，所以物體機(jī)械能損失了mgh，故C正確D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功，物體機(jī)械能減小了mgh，所以摩擦力做功為-mgh，故D錯誤故選：BC三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b氣體分子之間相互作用可忽略不計現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案

15、： 答案: 氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15. 如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x040cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v04.0106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒

16、子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于rR，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為5. 0kg的磨石A對地面和斜壁進(jìn)行打 磨，已知A與地面、A與斜壁之間的動摩擦因數(shù)均相同（g取10m/s2 且sin37= 0.6，cos37=0.8

17、）（1）當(dāng)A受到與水平方向成斜向下的推力F1=50N打磨地面時，A恰好在水平地面上做勻速直線運動，求A與地面間的動摩擦因數(shù)（2）若用A對傾角的斜壁進(jìn)行打磨，當(dāng)對A加豎直向上推力時，則磨石A從靜止開始沿斜壁向上運動2m（斜壁長2m）時的速度為多少？參考答案：（1）當(dāng)磨石在水平方向上做勻速直線運動時， 得 （2）設(shè)磨石沿斜壁向上運動2米， 根據(jù)動能定理，得 根據(jù)牛頓定理：加速度為a，則得 17. 35【物理選修3-5】（1）（6分）鈾核裂變的一種方式是：，該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是02u，1u相當(dāng)于9315MeV的能量核反應(yīng)方程中的X是 該反應(yīng)放出的能量是 J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（2）（9分）如圖砂袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點。開始時砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，此后用彈丸以水平速度擊中砂袋后均未穿出。第一次彈丸的速度為v0，打入砂袋后二者共同擺動的最大擺角為（90），當(dāng)其第一次返回圖示位置時，第二粒彈丸以另一水平速度v又擊中砂袋，使砂袋向右擺動且最大擺角仍為。若彈丸質(zhì)量均為m，砂袋質(zhì)量為5m，彈丸和砂袋形狀大小忽略不計，求：兩粒彈丸的水平速度之比v0/v為多少？參考答案