2021-2022学年河北省沧州市河间北石槽中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年河北省沧州市河间北石槽中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 甲、乙两个质点，质点甲固定在原点，质点乙只能在x轴上运动，甲、乙之间的作用力F与x的关系如图所示若乙质点自P点（x=2.2m）由静止释放，乙只受力F作用，规定力F沿+x方向为正，则质点乙沿+x方向运动时，下列说法正确的是（）A乙运动时，加速度大小先减小后增大B乙运动到Q点时，速度最大C乙运动到R点时，加速度最小D乙运动到R点时，速度方向一定沿+x方向参考答案：BD考点：牛顿第二定律；加速度专题：牛顿运动定律综合专题分析：根据物体的受力判断

2、加速度的变化，结合加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化根据力与位移时间图线围成的面积表示功，结合动能定理判断速度的方向解答：解：A、乙运动时，所受的合力大小先减小后增大，再减小，则加速度先减小后增大，再减小故A错误B、乙运动到Q点前，所受的加速度方向与速度方向相同，做加速运动，Q点后，合力的方向与速度方向相反，做减速运动，所以Q点的速度最大故B正确C、在Q点所受的合力最小，则加速度最小故C错误D、力对质点做的功等于Fx图象与坐标轴所包围面积的大小，由图示图象可知，从P到Q合外力对质点做的功大于从P到R合外力做的功，在R点质点速度向右不为零，乙运动到R点时，速度方向一定沿x方向，故D正确；故

3、选：BD点评：本题考查了判断质点乙的动能、运动方向问题，根据图示图象判断出质点受力情况、分析清楚质点运动过程即可正确解题2. （多选题）如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是A. 物体的重力势能减少，动能增加，机械能减小B. 斜面的机械能不变C、斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D、物体和斜面组成的系统机械能守恒参考答案：AD3. 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发

4、光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 （ ）A B C D参考答案：B4. （单选）光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为（ ）A0 B C D参考答案：C5. （单选）下列有关研究物理问题的思想或方法的描述错误的是（ ）A在探究加速度与力、质量的关系时，利用了控制变量的思想方法B物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法C物理学中建立“加速度”的概念时，采用了等效法D伽利略研究力

5、与运动的关系时，采用了理想实验法参考答案：C 解析：A、在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，故A正确B、物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法；故B正确C、物理学中建立“加速度”的概念时，不是采用了等效法；故C错误D、伽利略在研究力与运动关系时利用了理想实验法故D正确故选C；【思路点拨】解答本题应掌握：在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法；物理学中引入“质点”的模型时，采用了理想化方法；物理学中建立“加速度”的概念时，采用了等效法；伽利略在研究力与运动关系时利用了理想实验法二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）为了转播火箭发射的实

6、况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波波长为500m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站转发_（选填：无线电广播信号或电视信号）。这是因为：_。参考答案：答案：电视信号 电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射 7. B若两颗人造地球卫星的周期之比为T1T221，则它们的轨道半径之比R1R2，向心加速度之比a1a2。参考答案：1 12由开普勒定律，R1R21.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1a2R22R1212。8. 一物块以一定

7、的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为 ；物块与斜面间的动摩擦因数为 。.参考答案：2m/s2 ， 9. 放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往会同时伴随 辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过tT1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB 。参考答案：答案：，2T2 : 2T1 解析：放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往以光子的形式释放能量，即伴随辐射；根据半衰期的定义，经过tT1T2

8、时间后剩下的放射性元素的质量相同，则= ，故mA：mB2T2 : 2T1 。10. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90时，穿过abcd面的磁通量变化量_。参考答案：11. 倾角为30的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F的大小为 ；若将力F从水平方向逆时针转过某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f HYPERLINK l _msocom_23 番茄花园23 。参考答案：12. 匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合

9、线圈，线圈平面与磁场垂直已知线圈共50匝，其阻值为2匀强磁场磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2T，在15s内从0.2T均匀变化到0.2T则0.5s 时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在15s内通过线圈的电荷量q=1.256C参考答案：解：（1）在01s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在01s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?r2=500.23.140.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向（2）在15s内，磁感应强度B的变化率大小为=T/s

10、=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在15s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：15s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N?r2=500.13.140.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2=C=1.256C；故答案为：1.256 1.25613. （6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为_，太阳的质量可表示为_。参考答案：，三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固

11、定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示s（m）0.5000.6000.7000.8000.9000.950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t（m/s）1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和

12、t四个物理量之间所满足的关系式是_；（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线；（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=_m/s2（保留2位有效数字）参考答案：（1）=-at+vt（2）图线如图所示。（3）2.0解析：设滑块经过光电门甲的速度为v0，由匀变速直线运动规律，s=(v0+vt)t/2， vt =v0+ at联立解得=-at+vt。图线的斜率等于a，由图线可知，其斜率等于1.0，所以滑块加速度的大小为a=2.0 m/s2。15. 某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都

13、测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中(弹簧始终在弹性限度内)根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，并作出了Fx图线(1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_(2)该弹簧的劲度系数k_.(结果保留两位有效数字)参考答案：(1)弹簧的原长 (2) 42 N/m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，放在光滑水平面上的小车可以在两个固定障碍物A、B之间往返运动。小车最左端放有一个小木块，初始小车紧挨障碍物A静止。某时刻，一粒子弹以速度v0射中木块并嵌入其中。小车向右运动到与障碍物B相碰时，木块恰好运动到了小车的最右端，且小车与木块恰

14、好达到共速。小车和它上面的木块同时与障碍物B相碰，碰后小车速度立即减为零，而木块以碰撞之前的速度反弹，过一段时间，小车左端又与障碍物A相碰，碰后小车速度立即减为零，木块继续在小车上向左滑动，速度逐渐减为零而停在小车上。已知小车的质量为m，长度为L，小木块质量为m，子弹质量为m。子弹和小木块都可以看做质点。求：(1)小木块运动过程中的最大速度；(2)小车从左到右运动的最大距离以及小木块与小车间的动摩擦因数；(3)小木块最终停止运动后，木块在小车上的位置与小车右端的距离。参考答案：(1) (2) (3)【详解】(1)设子弹和木块的共同速度为v1，根据动量守恒定律： 解得： (2)内嵌子弹的小木块与

15、小车作用过程，系统动量守恒，设共同速度为v2则有： 解得： 小木块与小车之间的摩擦力为，木块从A运动到B的路程为对小木块有： 对小车有： 解得 ； 小车从A运动到B的路程为： 动摩擦因数：(3)内嵌子弹的小木块反弹后与小车达到相对静止状态，共同速度为，相对小车滑行的距离为，小车停后小木块做匀减速运动，相对小车滑行距离为根据动量守恒有： 解得： 根据能量守恒： 对内嵌子弹的小木块，根据动能定理有： 解得： 内嵌子弹的小木块在小车上的位置与小车右端的距离：17. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点D点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP

16、，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R用质量m1=0.4kg的物块a将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块b将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块b过B点后其位移与时间的关系为x=6t2t2，物块从D点飞离桌面恰好由P点沿切线落入圆弧轨道g=10m/s2，求：（1）B、D间的水平距离（2）通过计算，判断物块b能否沿圆弧轨道到达M点（3）物块b释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功参考答案：解：（1）设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到P点

17、时其竖直方向分速度为：vy=tan 45所以vD=4 m/s由题意知，物块在桌面上过B点后初速度v0=6 m/s，加速度a=4 m/s2所以B、D间水平距离为：xBD=2.5 m（2）若物块能沿圆弧轨道到达M点，其速度为vM，由机械能守恒定律得：m2=m2m2gR轨道对物块的压力为FN，则：FN+m2g=m2解得：FN=（1） m2g0所以物块不能到达M点（3）设弹簧长为xAC时的弹性势能为Ep，物块a、b与桌面间的动摩擦因数均为，释放物块a时，Ep=m1gxCB释放物块b时，Ep=m2gxCB+m2且m1=2m2，得：Ep=m2=7.2 J物块b释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由功能关系得：Ep=Wf+m2得：Wf=5.6 J答：（1）B、D间的水平距离2.5m（2）物块不能沿圆弧轨道到达M点（3）物块b释放后在桌面上运动的过程中克