2022年河北省張家口市第十六中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年河北省張家口市第十六中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.(單選)狗拉雪橇沿位于水平面內(nèi)的圓弧形道路勻速行駛，圖為四個關(guān)于雪橇受到的牽引力F及摩擦力f的示意圖（圖中O為圓心），其中正確的是：…（

）參考答案：C2.在學(xué)習(xí)運(yùn)動的合成與分解時我們做過如圖所示的實驗．在長約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體（小圓柱體恰能在管中勻速上?。?，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上勻加速移動，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是下列選項中的（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】運(yùn)動的合成和分解．【分析】蠟塊參加了兩個分運(yùn)動，水平方向水平向右勻加速直線移動，豎直方向在管中勻速上浮，將分運(yùn)動的速度合成可以得到合運(yùn)動速度大小和方向的變化規(guī)律，進(jìn)一步判斷軌跡．【解答】解：蠟塊參加了兩個分運(yùn)動，豎直方向在管中以v1勻速上浮，水平方向水平向右勻加速直線移動，速度v2不斷變大，將v1與v2合成，如圖由于曲線運(yùn)動的速度沿著曲線上該點(diǎn)的切線方向，又由于v1不變，v2不斷變大，故θ不斷變小，即切線方向與水平方向的夾角不斷變小，故ABD均錯誤，C正確；故選：C．3.（單選）物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系．如關(guān)系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，也確定了V（伏）與A（安）和Ω（歐）的乘積等效．現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（庫）、F（法）、A（安）、Ω（歐）和T（特），由它們組合成的單位都與電壓單位V（伏）等效的是(

)A．J/C和N/C

B．C/F和T?m2/s

C．W/A和C?T?m/s

D．?和T?A?m參考答案：B4.（多選）三角傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是2m，且與水平方向的夾角均為37°。現(xiàn)有兩小物塊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摩擦因數(shù)均為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同時到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對物塊A、B均做負(fù)功 D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度不相同參考答案：BCD解析：A、AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對兩物體的滑動摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故兩物體沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端時位移大小相同，故時間相同，故A錯誤；B、由A分析得，B正確；C、A、B均向下做勻加速直線運(yùn)動，滑動摩擦力向上，位移向下，摩擦力做負(fù)功，故C正確；D、劃痕長度由相對位移決定，A物體與傳送帶運(yùn)動方向相同，劃痕較少，故D正確；故選BCD5.(多選題)如圖所示，AB為半圓弧ACB的水平直徑，C為ACB弧的中點(diǎn)，AB=1.5m，從A點(diǎn)平拋出一小球，小球下落0．3s后落到ACB上，則小球拋出的初速度v0為（g取10m/s2）（）A．1.5m/s

B．0.5m/s

C．3m/s

D．4.5m/s參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，他們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點(diǎn)開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知①波長λ=

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-67.近年，我國的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時，火車的外軌（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時應(yīng)該把內(nèi)軌（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．如果兩軌道間距為L，內(nèi)外軌高度差為h，彎道半徑為R，則火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時火車的行駛速度為．參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．分析：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時，火車拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律求解火車的行駛速度．解答：解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．設(shè)路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得：mgtanθ=m由于θ較小，則tanθ≈sinθ≈解得v=故答案為：外輪，內(nèi)軌，．點(diǎn)評：本題是生活中圓周運(yùn)動問題，關(guān)鍵是分析受力情況，分析外界提供的向心力與所需要的向心力的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．8.冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運(yùn)動員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠(yuǎn)的O點(diǎn)。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運(yùn)動員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點(diǎn)____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)O點(diǎn)，運(yùn)動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為____________m。

參考答案：5

10

9.（4分）沿平直公路作勻變速直線運(yùn)動的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：10.三塊質(zhì)量均為m的相同物塊疊放在水平面上，如圖所示．已知各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ（1）現(xiàn)有一水平力F作用在最底下的物塊上，使之從上面兩物塊下抽出，則F必須大于______________（2）若水平力F作用在中間的物塊上使它從上、下兩物塊中抽出，則F必須大于____________________參考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg11.（3分）一電子具100eV的動能、從A點(diǎn)垂直電場線方向飛入勻強(qiáng)電場，當(dāng)從B點(diǎn)飛出時與場強(qiáng)方向恰成150°，如圖所示，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為______V。參考答案：

30012..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為使實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s13.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運(yùn)動來檢驗，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗。參考答案：B

，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）在“極限”運(yùn)動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H，動滑輪起點(diǎn)在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn)，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運(yùn)動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運(yùn)動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)B點(diǎn)，則人在A點(diǎn)處抓住掛鉤時至少應(yīng)該具有多大的初動能？（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時應(yīng)具有初動能的范圍？參考答案：17.如圖所示，M，N為兩塊水平放置的平行金屬板，板長為l，兩板間的距離也為l，板間電壓恒定，今有一帶電粒子（重量不計）以一定的初速度沿兩板正中間垂直進(jìn)入電場，最后打在距兩平行板右端距離為l的豎直屏上，粒子落點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為．若大量的上述粒子（與原來的初速度一樣，并忽略粒子間相互作用）從MN板間不同位置垂直進(jìn)入電場．試求這些粒子打到豎直屏上的范圍．參考答案：解：設(shè)粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，初速度為v0，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動：水平方向：位移l=v0t，則電場中運(yùn)動時間為t=，豎直方向：位移y=at2=a①．速度偏向角tanθ==飛出電場后做勻速直線運(yùn)動，勻速直線運(yùn)動的豎直位移y1=ltanθ=②；由①/②，可得，即y=③．由題意知總的豎直位移為：y+y1=l

④．將③帶入④，可得y1=，那么y=粒子從MN板間不同位置垂直進(jìn)入電場．當(dāng)粒子從貼近下板進(jìn)入電場，其總的豎直位移與前面相同（因為場強(qiáng)、電量等量是相同的），即為，所以打在O點(diǎn)．當(dāng)粒子恰好從上板邊緣飛出電場時，斜向上勻速運(yùn)動的豎直位移（與前面相同），即為．所以，從O點(diǎn)到最上端的距離為如圖：所以粒子打到屏上的范圍為O點(diǎn)向上至．答：粒子打到豎直屏上的范圍為為點(diǎn)上方【0，】【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．【分析】根據(jù)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)繪出粒子運(yùn)動軌跡，粒子軌跡求出粒子離開電場時側(cè)向偏轉(zhuǎn)位移y，又由于粒子進(jìn)入電場時的速度不變，故粒子運(yùn)動軌跡是相同的，故可以根據(jù)粒子射出電場時的側(cè)向位移y可以判定能射出電場的粒子入射范圍，從而據(jù)軌跡求粒子能打在屏上的范圍．18.如圖18，兩塊相同平板P1，P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L。物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m縣城可看作質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時間極短。碰撞