河北省唐山市遵化溫家莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

河北省唐山市遵化溫家莊中學(xué)2021-2022學(xué)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.如圖所示．兩個(gè)物體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，它們的質(zhì)量也相等在左圖用力F1拉物體．在右圖用力F2推物體．F1與F2跟水平面的夾角均為α。兩個(gè)物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過相同的位移。設(shè)F1和F2對(duì)物體所做的功為W1和W2．物體克服摩擦力做的功為W1/和W2/。下面表示中正確的是（）

A、W1=W2、

W1‘=W2’

B、W1＜W2

W1‘<W2’

C、W1＞W(wǎng)2

W1‘<W2’

D、W1<W2、

W1‘>W2’參考答案：B2.（單選）運(yùn)動(dòng)員從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘，傘打開前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，打開傘后減速下降，最后勻速下落。如果用h表示下落高度，t表示下落的時(shí)間，F(xiàn)表示人受到的合力，E表示人的機(jī)械能，Ep表示人的重力勢(shì)能，v表示人下落的速度，在整個(gè)過程中，如果打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，則下列圖象可能符合事實(shí)的是

參考答案：C3.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖中a、b所示，則A．該波的振幅可能是20cmB．該波的波長(zhǎng)可能是8.4mC．該波的波速可能是10.5m/sD．該波由口傳播到6可能歷時(shí)7s參考答案：答案：D解析：題目中給出了兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，從圖中直接可以看出振動(dòng)的振幅為10cm,周期為4S，A錯(cuò)誤，因?yàn)椴ㄊ茄刂鴄向b傳播，所以從振動(dòng)形式可以看出，b比a至少晚振動(dòng)3/4個(gè)周期，滿足t=nT+3，（n=0，1，2……），再利用v==

，可得BC錯(cuò)，D正確。4.（多選）下列說法中正確的是（）A．一定量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小B．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘“在一起，說明分子間存在引力C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因?yàn)槠浞肿娱g存在斥力D．分子a從相距較遠(yuǎn)處由靜止開始接近固定不動(dòng)的分子b，只受分子力作用，當(dāng)a受到分子力為0時(shí)，a的動(dòng)能一定最大E．一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)一定變大．參考答案：BDE溫度降低，分子對(duì)器壁的平均撞擊力減小，要保證壓強(qiáng)不變，分子單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)必增加，所以A錯(cuò)誤；破碎的玻璃分子間不存在作用力所以C錯(cuò)誤；故答案選擇BDE。5.（單選）已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測(cè)小物體質(zhì)量的方法．使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測(cè)小物體等．簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直．在B點(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量m0已知），另一端連接繩端P點(diǎn)．在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測(cè)小物體m，平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置．利用學(xué)過的物理知識(shí)，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧CD上不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)物體的質(zhì)量值m，并標(biāo)在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸

（填寫“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長(zhǎng)線交豎直線AD于P′點(diǎn)，用刻度尺量出AP′長(zhǎng)為l1，PP′長(zhǎng)為l2，則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為

．參考答案：解：（1）對(duì)物體m0分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有：T=m0g…①再對(duì)結(jié)點(diǎn)P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP′相似，故：…②解得：聯(lián)立①②解得：m==越靠近D點(diǎn)，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．7.

（選修3-3）（6分）蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時(shí)都利用了氣體狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì)．某熱機(jī)經(jīng)過一個(gè)循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1，對(duì)外做功W，又對(duì)低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全回復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個(gè)循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是

．熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說明

能不能完全轉(zhuǎn)化為

能．參考答案：答案：（2分）

內(nèi)（2分）

機(jī)械（2分）8.（19分）（1）同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時(shí)，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為

（重力加速度為）。基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具，若測(cè)量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長(zhǎng)度至少為

cm（取10m/s2）；若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線，則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度是

的（選填“相等”或“不相等”）.參考答案：，80，不相等試題分析：①在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺做自由落體運(yùn)動(dòng)，有，解得；②反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)為，需要直尺的長(zhǎng)度為；③自由落體運(yùn)動(dòng)從計(jì)時(shí)開始連續(xù)相等時(shí)間的位移為1:4:9:16，而相等時(shí)間內(nèi)的位移為1:3:5:7，故長(zhǎng)度不相等。考點(diǎn)：本題考查研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。9.對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：

亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系

維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

維持物體運(yùn)動(dòng)需要力10.《驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)》中，（1）認(rèn)為沙和沙桶的重力為拉小車運(yùn)動(dòng)的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及其上砝碼總質(zhì)量外，還要求調(diào)節(jié)

.（2）作出（m為小車及其上砝碼總質(zhì)量）如圖，直線不過原點(diǎn)則有關(guān)原因說法是：

.參考答案：（1）定滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平形

（2）平衡摩擦力時(shí)傾角太小（沒有平衡摩擦力、摩擦力太大了）11.（多選）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法C.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)。再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這是采用了理想模型法參考答案：BC解析：A、在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時(shí)，用點(diǎn)電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法．故A錯(cuò)誤；B、在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，故B正確；C、伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法．故C正確．D、在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯(cuò)誤．故選：BC．12.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過程c中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對(duì)氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：13.（4分）如圖所示，是一只電流電壓兩用表的電路。圖中表頭的內(nèi)阻為100歐，滿偏電流為500微安，R1、R2的阻值分別是0.1歐和100歐。則它當(dāng)作電流表使用時(shí)，量程是

mA，當(dāng)作電壓表使用時(shí)，量程是

V。（兩空均保留整數(shù)）參考答案：

答案：500mA

50V三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持______________不變，用鉤碼重力作為小車所受的拉力。（2）如圖(b)是某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，電源的頻率為50Hz。從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.56cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm。則木塊加速度大小=__________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。（3）通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線______(選填“①”或“②”)是在軌道水平的情況下得到的。（4）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，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（5）根據(jù)圖(c)可求出小車質(zhì)量為_________kg。參考答案：小車質(zhì)量；1.3；②；C；0.515.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．①某同學(xué)進(jìn)行“平衡小車所受的阻力”的操作：取下鉤碼，把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再輕撥小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)減?。ā皽p小”、“增大”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間距（分布）均勻?yàn)橹梗谌鐖D（c）所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出，設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，則小車的加速度表達(dá)式為a=．參考答案：解：①平衡小車所受的阻力的操作：取下鉤碼，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)減?。p小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔均勻?yàn)橹梗诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電周期T0=0.02s，每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=5T0=0.1s，由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可得，加速度：a=，則有：a=．故答案為：①鉤碼；

輕撥小車；減??；

間距（分布）均勻；②．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩塊長(zhǎng)度均為l的絕緣木板A、B置于水平地面上的光滑區(qū)域，mA=2kg，mB=1kg，它們的間距為d=2m。一質(zhì)量為2kg、長(zhǎng)度為2l的長(zhǎng)板C疊放于A板的上方，二者右端恰好齊平。C與A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2，最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)，三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給長(zhǎng)板C施加一個(gè)方向水平向右、大小為4N的外力F，結(jié)果A板被長(zhǎng)板C帶動(dòng)加速直到與木板B發(fā)生碰撞。假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰后粘連在一起。（g取10m/s2）（1）求木板A、B碰撞后瞬間的速度大??；（2）要使C最終恰好與木板A、B兩端對(duì)齊，木板A、B的長(zhǎng)度l的值；（3）若C恰好與木板A、B兩端對(duì)齊時(shí)撤去F，A、B、C三者立刻被鎖定為一個(gè)系統(tǒng)，此時(shí)ABC開始進(jìn)入水平地面上的粗糙區(qū)域，AB下表面與粗糙區(qū)域的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3．求A板運(yùn)動(dòng)的位移大小。參考答案：(1)(2)(3)【分析】（1）由動(dòng)能定理求解A與B碰前的速度，根據(jù)碰撞過程的動(dòng)量守恒列式可求解木板A、B碰撞后瞬間的速度大?。唬?）若當(dāng)三者共速時(shí)，C恰好與木板A、B兩端對(duì)齊，則根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合位移關(guān)系可求解木板A、B的長(zhǎng)度l的值；（3）AB由光滑平面進(jìn)入粗糙平面過程中受到線性變化的地面摩擦力的作用，根據(jù)動(dòng)能定理求解全部進(jìn)入時(shí)的速度；在由動(dòng)能定理求解直到停止時(shí)的位移，最后求解A板運(yùn)動(dòng)的總位移大小；【詳解】（1）設(shè)A與C一起加速，則，因，判斷可知A與C一起加速直到與B碰撞。設(shè)木板A碰B前的速度為v1，碰后的速度為v2，F(xiàn)=4N。對(duì)AC兩板，由動(dòng)能定理得

①

得v1=2m/s。A、B兩木板碰撞，由動(dòng)量守恒定律得

②

可解得木板A、B碰撞后瞬間的速度大小由①②兩式代入數(shù)據(jù)解得：

③

（2）碰撞結(jié)束后，C受到的滑動(dòng)摩擦力f=μ2mcg=0.4mg=F

④

因此C保持勻速而A、B做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到三個(gè)物體達(dá)到共同速度v1設(shè)碰撞結(jié)束后到三個(gè)物體達(dá)到共同速度時(shí)經(jīng)過的時(shí)間為t，對(duì)木板有

⑤v1=v2+a2t

⑥

這一過程C與A、B發(fā)生的相對(duì)位移為⑦

由③④⑤⑥⑦聯(lián)立解得⑧要使C最終恰好木板A、B兩端對(duì)齊，則有

⑨則木板的長(zhǎng)度l應(yīng)滿足

⑩（3）AB由光滑平面進(jìn)入粗糙平面過程中受到線性變化的地面摩擦力的作用，全部進(jìn)入后速度設(shè)為v3。有動(dòng)能定理：得之后，ABC在摩擦力作用下減速直到停止有：得s=0.5m。又

解得：17.如圖所示，豎直放置的平行帶電導(dǎo)體板A、B和水平放置的平行帶電導(dǎo)體板C、D，B板上有一小孔，從小孔射出的帶電粒子剛好可從C、D板間左上角切入C、D板間電場(chǎng)，已知C、D板間距離為d，長(zhǎng)為2d，

UAB=UCD=U>0，在C、D板右側(cè)存在有一個(gè)垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子由靜止從A板釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)至B板小孔后貼近C板進(jìn)入C、D板間，最后能進(jìn)入磁場(chǎng)中。帶電粒子的重力不計(jì)。求：（1）帶電粒子從B板小孔射出時(shí)的速度大小v0;（2）帶電粒子從C、D板射出時(shí)的速度v大小和方向；（3）欲使帶電粒子不再返回至C、D板間，右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該滿足什么條件？參考答案：（1）（4分）帶電粒子通過AB板間時(shí)由動(dòng)能定理得(2分)

（2分）（2）（6分）帶電粒子在CD板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿導(dǎo)體板方向做勻速運(yùn)動(dòng)，垂直導(dǎo)體板方向做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度設(shè)為a，射出CD板時(shí)速度方向與水平間夾角設(shè)為。

（4分）（以上列式方程的組合有多種，如先求出偏轉(zhuǎn)位移，再利用動(dòng)能定理求射出速度大小和方向等等，列式完整同樣給4分）得（1分）

（1分）

（3）（8分）帶電粒子在CD電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移

（2分）由此可知帶電粒子從CD導(dǎo)體板的右下角射出再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，欲使粒子不再返回CD板間，帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)至CD板右上角時(shí)為臨界狀態(tài)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（2分）

（2分）

（2分）18.如圖所示為糧食倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，A、B兩端相距L1=3m；另一臺(tái)傾斜傳送，傳送帶與地面間的傾角為θ為37o，C、D兩端相距L2