河北省滄州市任丘第四中學2022年高三物理期末試題含解析

河北省滄州市任丘第四中學2022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.（單選）如圖所示，將一個質(zhì)量為m的球固定在彈性桿AB的上端，今用測力計沿水平方向緩慢拉球，使桿發(fā)生彎曲，在測力計的示數(shù)逐漸增大的過程中，AB桿對球的彈力方向為（A）始終水平向左（B）始終豎直向上（C）斜向左上方，與豎直方向的夾角逐漸增大（D）斜向左下方，與豎直方向的夾角逐漸增大參考答案：C2.下列哪一句話可從牛頓第一定律演繹得出（

）（A）質(zhì)量是物體慣性的量度

（B）物體的運動需要力來維持（C）質(zhì)量一定的物體加速度與合外力成正比

（D）物體有保持原有運動狀態(tài)的特性參考答案：D3.

如圖所示，F(xiàn)1、F2為有一定夾角的兩個力，L為過O點的一條直線，當L取什么方向時，F(xiàn)1、F2在L上分力之和為最大（

）（A）F1、F2合力的方向，

（B）F1、F2中較大力的方向，

（C）F1、F2中較小力的方向，

（D）以上說法都不正確。參考答案：答案：A解析：當L取F1、F2合力的方向，F(xiàn)1、F2在L上分力之和為最大，選項A正確。4.如圖，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接，正好組成一個菱形，∠ADC=120°，整個系統(tǒng)保持靜止狀態(tài)．已知A物塊所受的摩力大小為f．則D物塊所受的摩擦力大小為（）A．f B．2f C．f D．f參考答案：A【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算．【分析】物體在水平面上受彈簧彈力和靜摩擦力平衡，根據(jù)力的合成方法求解彈簧的彈力．【解答】解：已知A物塊所受的摩擦力大小為f，設(shè)每根彈簧的彈力為F，則有：2Fcos30°=f，對D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故選：A5.如圖，固定于小車上的支架上用細線懸掛一小球。線長為L．小車以速度V0做勻速直線運動，當小車突然碰到障礙物而停止運動時。小球上升的高度的可能值是（）A.等于 B.小于C.大于 D.等于2L參考答案：ABD試題分析：當小車突然碰到障礙物而停止運動時，由于慣性小球的速度仍為，若可以滿足小球做圓周運動，則小球可以上升的最高點正好為圓的直徑，即為2L，若小球不能做圓周運動，則根據(jù)機械能守恒可得，解得，若空氣阻力不能忽略，則小球的機械能不守恒，上升高度小于，故ABD正確考點：考查了圓周運動，機械能守恒【名師點睛】小球在運動的過程中機械能守恒，由機械能守恒可以求得小球能到達的最大高度；如果小球可以達到最高點做圓周運動的話，那么最大的高度就是圓周運動的直徑，本題由多種可能性，在分析問題的時候一定要考慮全面，本題考查的就是學生能不能全面的考慮問題，難度不大二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標原點以速度v=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動。同學們測出某時刻R的坐標為（4，6）,此時R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點）參考答案：7.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，8.在距離地面某高處，將小球以速度沿水平方向拋出，拋出時小球的動能與重力勢能相等。小球在空中飛行到某一位置A時位移與水平方向的夾角為（不計空氣阻力），則小球在A點的速度大小為________________，A點離地高度為________________。參考答案：，9.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：10.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸(正，負)方向，經(jīng)過s，質(zhì)點Q通過的路程是m．參考答案：負,

0.6

11.質(zhì)量為1kg，初速度為v=10m/s的物體，受到一個與初速度v方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動，物體與地面間的滑動摩擦因數(shù)為0.2，經(jīng)3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為

m。（取g=10）參考答案：12.如圖所示的傳動機構(gòu)中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤B的半徑為r，與楔塊A間無滑動，當楔塊A以速度vA勻速向右前進時，圓盤的角速度為______________，滑塊C向上的速度為_____________。參考答案：，13.（3分）一個質(zhì)量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€靜止質(zhì)量都是m的π介子，它們在同一平面內(nèi)運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為

。參考答案：（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學?？萍脊?jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大?。?2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應(yīng)用運動學公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.特警隊員從懸停在空中離地235米高的直升機上沿繩下滑進行降落訓(xùn)練，某特警隊員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80kg，設(shè)特警隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得200N的摩擦阻力，緊握繩子時可獲得1000N的摩擦阻力，下滑過程中特警隊員不能自由落體，至少輕握繩子才能確保安全。g取10m/s2.求：（1）特警隊員輕握繩子降落時的加速度是多大？（2）如果要求特警隊員在空中下滑過程中先輕握繩子加速下降，再緊握繩子減速下降，且著地時的速度等于5m/s，則下落時間是多少？參考答案：(1)；(2)17.已知：一列簡諧波在x軸上傳播，波的振動周期為0.4s，且t=0時刻的波形圖如圖所示，圖中M處的質(zhì)點此時正經(jīng)過平衡位置沿y軸正方向運動．判斷該簡諧波的傳播方向（沿x軸正方向或沿x軸負方向）求該簡諧波的波長λ求該簡諧波的波速v參考答案：(1)沿x軸負方向

3分

（2）λ=20cm

3分

（3）v==m/s=0.5m/s

18.在電視機的設(shè)計制造過程中，考慮到地磁場對電子束偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)將其消除.為確定地磁場的影響程度，需先測定地磁場的磁感應(yīng)強度的大小，在地球的北半球可將地磁場的磁感應(yīng)強度分解為水平分量B1和豎直向下的分量B2，其中B1在水平方向，對電子束的影響較小可忽略，B2可通過以下裝置進行測量.如圖所示，水平放置的顯像管中的電子(質(zhì)量為m，電荷量為e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后