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文檔簡介
河北省石家莊市辛集博文中學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.如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖,圖中①和②為楔塊,③和④為墊塊,楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦,在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中()A.緩沖器的機械能守恒B.摩擦力做功消耗機械能C.墊塊的動能全部轉化成內能D.彈簧的彈性勢能全部轉化為動能參考答案:
考點:功能關系;彈性勢能;機械能守恒定律..分析:通過克服摩擦力做功,系統(tǒng)的機械能向內能轉化,結合能量守恒定律分析即可.解答:解:A、通過克服摩擦力做功,系統(tǒng)的機械能向內能轉化,故機械能減小,故A錯誤;B、通過克服摩擦力做功,系統(tǒng)的機械能向內能轉化,故B正確;C、墊塊的動能轉化為彈性勢能和內能,故C錯誤;D、彈簧的彈性勢能轉化為動能和內能,故D錯誤.故選:B.點評:本題關鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉化為內能,還會儲存部分彈性勢能,再次向內能和動能轉化,基礎問題.2.如圖所示,一質量為m的均質吊燈,用六條輕質繩索懸掛靜止不動,繩與吊燈的連接點均勻,分布在吊燈的圓周上,繩與水平方向的夾角均為60°,則每條繩所承受的拉力為
A.
B.
C.
D.參考答案:D3.空間存在豎直向上的勻強電場,質量為m的帶正電的微粒水平射入電場中,微粒的運動軌跡如圖6所示,在相等的時間間隔內A.重力做的功相等B.電場力做的功相等C.電場力做的功大于重力做的功D.電場力做的功小于重力做的功參考答案:答案:C解析:根據(jù)微粒的運動軌跡可知電場力大于重力,故選項C正確。由于微粒做曲線運動,故在相等時間間隔內,微粒的位移不相等,故選項A、B錯誤。4.(多選)一斜面固定在水平面上,在斜面頂端有一長木板,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ,木板上固定一輕質彈簧測力計,彈簧測力計下面連接一個光滑的小球,如圖所示,當木板固定時,彈簧測力計示數(shù)為F1,現(xiàn)由靜止釋放后,木板沿斜面下滑,穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為F2,若斜面的高為h,底邊長為d,則下列說法正確的是A.穩(wěn)定后彈簧仍處于伸長狀態(tài)B.穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C.D.參考答案:AD5.(單選)如圖,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物塊正在沿斜面以速度V0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩擦力()A. 等于零
B.不為零,方向向右c.不為零,方向向左
D.不為零,V0較大時方向向左,V0較小時方向向右參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.有組同學設計了一個如圖所示的測溫裝置,C為測溫泡,用玻璃管與水銀氣壓計相連,氣壓計A、B兩管內的水銀面在同一水平面上,氣壓計A、B兩管的下端通過軟管相連且充滿水銀(圖中涂黑部分)。在A管上畫上刻度.測溫時調節(jié)B管的高度使A管中的液面位置保持在a處,此時根據(jù)A、B兩管水銀面的高度差就能知道測溫泡所處環(huán)境的溫度。假設該測溫裝置在制定刻度時候的大氣壓為76cmHg,測溫泡所處環(huán)境的溫度為30OC。(1)當測溫泡放入較低溫度的液體中,即測溫泡中氣體溫度降低時,為使水銀氣壓計A管中的液面位置保持在a處,則水銀氣壓計的B管應向_______(填“上”或“下”)移動;(2)該溫度計的刻度是___________________________(填“均勻”或“不均勻”,及“溫度上高下低”或,“溫度上低下高”(3)該溫度計存在的缺陷之一,當天氣變化引起大氣壓強變大,而環(huán)境溫度仍為30OC,溫度計上30OC的刻度應該如何調整____________________。參考答案:(1)下(2分)
(2)均勻的(1分),溫度上高下低(1分)(3)30OC的刻度應向上平移7.如圖所示,質點O從t=0時刻開始作簡諧振動,振動頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩,OA=7m,AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s,則在第2s內A比B多振動_____次,B比C多振動_____次。參考答案:
2
次;
5
次。8.右圖為小車做直線運動的s-t圖,則小車在BC段做______運動,圖中B點對應的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案:勻速
1.6-2.1
9.(4分)一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J,那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質量是5kg的銅球,以從離地面15m高處自由下落1s末,它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案:
6m
500J10.如圖所示,一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動,坐標原點O為平衡位置,MN=8cm.從小球經過圖中N點時開始計時,到第一次經過O點的時間為0.2s,則小球的振動周期為________s,振動方程的表達式為x=________cm。參考答案:0.8
(1)從小球經過圖中N點時開始計時,到第一次經過O點的時間為0.2s,故有:T=4×0.2s=0.8s(2)簡諧運動,從正向最大位移處開始計時,其位移時間關系公式為:x=Acosωt;A=4cm;所以,位移時間關系公式為:11.如圖甲所示,一輕質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,測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸),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),某同學通過改變l而測出對應的彈力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=_________cm。參考答案:12.如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。
(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為
。(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出,從圖中讀出A、B兩點間距x=
cm;C點對應的速度是
m/s,加速度是
m/s2(速度和加速度的計算結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:(1)0.02s
(2)0.65(0.63—0.69均給分)0.10(0.098—0.10均給分)
0.30(0.20—0.30均給分)(1)紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s。(2)A、B間的距離x=0.65cm.B、D間的距離是2.05cm,時間間隔T=0.2s,則vc==0.10m/s。由公式知=,代入數(shù)據(jù)解得a=0.30m/s2。13.像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器,每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成.當有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力”的實驗,圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出),用米尺測量兩光電門的間距為l,小車上固定著用于擋光的窄片K,窄片的寬度為d,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2,已知l>>d。(1)則小車的加速度表達式a=____________(用l、d、t1和t2表示);(2)某位同學通過測量,把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F,作出a-F圖線.如圖中的實線所示,則圖線不通過坐標原點O的原因是______________________;參考答案:三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(4分)歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應,是用加速后動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X,生成兩個動能均為8.9MeV的He.(1MeV=1.6×-13J)①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案:解析:或,??键c:原子核15.
(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義:(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖,并標明臨界角。(3)當透明介質處在真空中時,根據(jù)臨界角的定義導出透明介質的折射率n與臨界角θc的關系式。
參考答案:解析:(1)光從光密介質射到光疏介質中,折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖,θC為臨界角。(3)用n表示透明介質的折射率,θC表示臨界角,由折射定律
四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖,空間區(qū)域Ⅰ中存在著水平向右的勻強電場,電場強度為E,邊界MN垂直于該電場.MN右側有一以O為圓心的圓形勻強磁場區(qū)域Ⅱ,磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度為B.在圓形磁場區(qū)域的正下方有一寬度為L的顯示屏CD,顯示屏的水平邊界C、D兩點到O點的距離均為L.質量為m、帶電量為+q的粒子,從A點由靜止釋放,經電場加速后,沿AO方向進入磁場,恰好打在顯示屏上的左邊界C點.已知A點到MN的距離為s,不計粒子重力,求(1)粒子在磁場中的軌道半徑r;(2)圓形磁場的半徑R;(3)改變釋放點A的位置,使從A點釋放的粒子仍能沿AO方向進入磁場且都能打在顯示屏上時,釋放點A到MN的距離范圍.參考答案:解:(1)粒子在電場中加速,由動能定理得
2分加速獲得的速度
1分粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力
2分軌道半徑
1分(2)粒子恰好打到C點時,速度偏向角為
1分由幾何關系可得
2分
帶入半徑r值得
1分(3)粒子打到D點時,速度最大,軌道半徑最大,幾何關系得
1分帶入半徑R值得
1分粒子打在B點時,洛倫茲力提供向心力
1分由動能定理得
2分聯(lián)立各式可得
1分釋放點A到MN的距離在s與9s之間.
17.(計算)(2012?宿遷模擬)如圖所示,一物體M從A點以某一初速度沿傾角α=37°的粗糙固定斜面向上運動,自頂端B點飛出后,垂直撞到高H=2.25m的豎直墻面上C點,又沿原軌跡返回.已知B、C兩點的高度差h=0.45m,物體M與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.試求:(1)物體M沿斜面向上運動時的加速度大?。唬?)物體返回后B點時的速度;(3)物體被墻面彈回后,從B點回到A點所需的時間.參考答案:(1)物體M沿斜面向上運動時的加速度大小為8m/s2;(2)物體返回后B點時的速度為5m/s;(3)物體被墻面彈回后,從B點回到A點所需的時間為0.5s.考點:牛頓第二定律;平拋運動解:(1)物體M沿斜面向上運動時的加速度為a,由牛頓第二定律有:mgsinθ+μmgcosθ=ma代入數(shù)據(jù)得:a=8m/s2(2)物體從C點到B點做平拋運動,設落至B點時在豎直方向的速度為vBy,由平拋運動規(guī)律有:,代入數(shù)據(jù)得:=3m/s.
由題意知,物體落在B點后剛好沿斜面下滑,則它落至B點時的速度方向沿斜面向下,與水平方向的夾角為37°
大小為:(3)設物體從B點返回到A點過程中的加速度大小為a′,時間為t′,由牛頓第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma′代入數(shù)據(jù)得:a′=4m/s2由運動學公式有:代入數(shù)據(jù)得:t′=0.5s(﹣3s舍去)
答:(1)物體M沿斜面向上運動時的加速度大小為8m/s2;(2)物體返回后B點時的速度為5m/s;(3)物體被墻面彈回后,從B點回到A點所需的時間為0.5s.18.質量m=0.2kg的物體在光滑水平面上運動,其分速度vx和vy隨時間變化的圖線如圖所示,求:(1)物體所受的合力;(2)物體的初速度;(3)若以t=0時刻的位置為坐標原點,求4s末物體的位置坐標.參考答案:考點:運動的合成和分解;勻變速直線運動的圖像.版權所有分析:根據(jù)速度與時間的圖象,結合牛頓第二定律,即可求解物體的合力大?。桓鶕?jù)速度的合成法則,則有初速度的大??;由位移與時間關系,求出t=4s時物體在兩方向的位移,從而求出坐標.
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