2022年天津香河第一中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年天津香河第一中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量相等物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物體B剛好與地面接觸．現(xiàn)剪斷繩子OA，下列說法正確的是（）A．剪斷繩子的瞬間，物體A的加速度為g，物體B的加速度為0B．彈簧恢復(fù)原長時，物體A的速度最大C．從剪斷繩子到彈簧壓縮到最短，物體B對地面壓力均勻增大D．剪斷繩子后，彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：求出懸繩剪斷前彈簧的拉力，再根據(jù)牛頓第二定律求出懸繩剪斷瞬間A的瞬時加速度．當(dāng)A物塊向下運(yùn)動到重力和彈力相等時，速度最大．若系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最大．解答：解：A、剪斷懸繩前，對B受力分析，B受到重力和彈簧的彈力，知彈力F=mg．剪斷瞬間，對A分析，A的合力為F合=mg+F=2mg，由牛頓第二定律得：2mg=ma，加速度：a=2g，故A錯誤；B、物體A在彈力和重力的作用下，向下做加速運(yùn)動，當(dāng)彈力的方向向上且與重力相等時，加速度為零，速度最大，此時彈簧不處于原長，故B錯誤；C、剪斷繩子后到物體運(yùn)動到最下端過程中，B對地面的壓力先增大后減小，故C錯誤．D、剪斷繩子后，彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)只有彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；故選：D．點(diǎn)評：解決本題關(guān)鍵知道剪斷懸繩的瞬間，彈簧的拉力不變，當(dāng)A的加速度為零時速度最大，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最大，難度適中．2.（單選題）如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。t=0時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動。在0≤t≤10s時間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中正確的有(

)A．小球在t=5s時的線速度大于t=8s時的線速度B．小球在t=10s時的角速度小于t=10.5s時的角速度C．細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為2sD．兩釘子間的距離為繩長的1/6參考答案：D3.有一臺交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時，有(

).A．U2變小，U3變小

B.U2減小，U4變大C．P1變小，P2變小

D．P2變大，P3變大參考答案：D因U1和兩線圈的匝數(shù)不變,根據(jù)＝得U2不變,B.，,，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級電壓U3變小,故選項A錯;用戶消耗的電功率變大時,則P3變大,而I變大,線路消耗的電功率變大,4.一物體以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假設(shè)沿斜面向下的方向為正方向，則在整個運(yùn)動過程中，能夠反映物體在運(yùn)動中的速度圖象是(

)參考答案：D5.（多選）某月球探測器每天在月球表面上空繞月球圓周運(yùn)動數(shù)周．若以T表示探測器在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運(yùn)動的周期，以R表示月球的半徑，則（）A．探測器運(yùn)行時的向心加速度為B．月球表面的重力加速度為C．探測器運(yùn)行時的向心加速度為D．月球表面的重力加速度為參考答案：解：A、向心加速度a=r（）2，其中r為勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑．所以探測器運(yùn)行時的向心加速度為，故A錯誤，C正確．B、根據(jù)萬有引力提供向心力得=，r=R+h萬有引力等于重力得：G=mg得：月球表面的重力加速度g=故B錯誤，D正確故選：CD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

（填“吸收”或“放出”）熱量

J。參考答案：吸收（2分）260J7.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個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)動的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個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

8.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識點(diǎn)。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥9.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：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(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用測力計可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(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l0＝_________.參考答案：10.如圖所示，是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線速度為

，自行車前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

11.甲乙兩個同學(xué)共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對實驗方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

12.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：13.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動，墊木應(yīng)向____移動。②打點(diǎn)計時器打A、C兩點(diǎn)過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點(diǎn)時小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）參考答案：①墊木應(yīng)向_____左_____移動。②小車通過的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示是在“研究做勻變速直線運(yùn)動”的實驗中得到的—條紙帶(實驗中打點(diǎn)計時器所接低壓交流電源的頻率為50Hz)，從某點(diǎn)開始每隔4個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序依次編為0、1、2、3、4、5、6，測得S1=5．18cm，S2=4．40cm，S3=3．62cm，S4=2．78cm，S5=2．00cm，S6=1．22cm．(以下兩問計算結(jié)果均保留兩位小數(shù))(1)物體加速度的大小a=

m/s2，方向

(填“A→B”或“B→A”)．(2)打點(diǎn)計時器打計數(shù)點(diǎn)3時，物體的速度大小v3=

m/s參考答案：15.)某同學(xué)用如圖所示的電路測量一個約為200的電阻R0的阻值．實驗室備有電源(電動勢為6．0V)，電流表A(量程50mA)．

另有電壓表V1(量程5V)和電壓表V2(量程15V)，滑動變阻器R1(阻值0~10)和滑動變阻器R2(阻值0~1k)，供選擇使用．(1)電壓表應(yīng)選擇

☆

(填“V1”或“V2”)，滑動變阻器應(yīng)選擇

☆

(填“R1”或“R2”)．(2)閉合電鍵，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個接線柱沒接入電路中，則這個接線柱是

☆

．A．滑動變阻器左側(cè)電阻絲接線柱

B．電流表正接線柱C．電壓表正接線柱

D．電鍵右側(cè)接線柱參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖的xOy坐標(biāo)系中．A（﹣L，0）、C是x軸上的兩點(diǎn)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，L）．在第二象限內(nèi)以D（﹣L，L）為圓心、L為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場；在第一象限三角形OPC之外的區(qū)域，分布著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．現(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的相同粒子，從A點(diǎn)平行xOy平面以相同速率、沿不同方向射向磁場區(qū)域，其中沿AD方向射入的粒子恰好從P點(diǎn)進(jìn)入電場，經(jīng)電場后恰好通過C點(diǎn)．已知a=30°，不考慮粒子間的相互作用及其重力，求：（1）電場強(qiáng)度的大小；（2）x正半袖上有粒子穿越的區(qū)間．參考答案：解：（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)半徑為r，粒子初速度為v0，則，由幾何關(guān)系得：r=L，沿AD方向的粒子由P點(diǎn)進(jìn)入電場時，速度方向與y軸垂直，設(shè)在電場中運(yùn)動的時間為t0，電場強(qiáng)度為E，則qE=ma，，L=解得：E=（2）若粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為θ，粒子從F點(diǎn)射出磁場，由于r=L，故四邊形ADFO′為菱形，O′F平行AD，vF⊥O′F，帶電粒子離開磁場時，速度方向沿x軸正方向，則有：yF=L（1﹣cosθ），粒子從F′通過PC，則粒子在電場中運(yùn)動的時間為t，從C′通過x軸離開電場，沿x軸方向的位移為x，x=v0t，，粒子到達(dá)x軸的坐標(biāo)為xC′，xC′=xF′+x（0＜θ≤90°）當(dāng)θ=90°時，xC′的最小值，當(dāng)時，xC′的最大值所以x正半袖上有粒子穿越的區(qū)間為答：（1）電場強(qiáng)度的大小為；（2）x正半袖上有粒子穿越的區(qū)間為．17.如圖，絕緣水平地面上有寬L=0.4m的勻強(qiáng)電場區(qū)域，場強(qiáng)E=6×105N/C、方向水平向左。不帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點(diǎn)，帶電量、質(zhì)量的物塊A，在距O點(diǎn)s=2．25m處以vo=5m/s的水平初速度向右運(yùn)動，并與B發(fā)生碰撞，假設(shè)碰撞前后A、B構(gòu)成的系統(tǒng)沒有動能損失，A的質(zhì)量是B的K（K>1）倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，且A的電荷量始終不變，取g=10m/S2。（1）求A到達(dá)O點(diǎn)與B碰撞前的速度大小；（2）求碰撞后瞬間A和B的速度大?。唬?）討論K在不同取值范圍時電場力對A做的功。參考答案：解：（1）設(shè)碰撞前A的速度為v，由動能定理

①（2分）得

②（1分）（2）設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA、vB，且設(shè)向右方向為正方向，由于是彈性碰撞，所以有

③（2分）

④（2分）聯(lián)立③④并將mA=kmB，v=4m/s帶入得

⑤（1分）

⑥（1分）（3）討論：(i)如果A能夠從電場右邊界離開，必須滿足：

⑦（1分）聯(lián)立⑤⑦代入數(shù)據(jù)，得：k>3