2021年河北省承德市大三岔口中学高三物理期末试题含解析

2021年河北省承德市大三岔口中学高三物理期末试题含解析一、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.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆。如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L，石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角α，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s。不计空气阻力。根据以上条件，不能求出的物理量是

A．石块刚被抛出时的速度大小v0

B．抛石机对石块所做的功W

C．石块刚落地时的速度vt的大小

D．石块刚落地时的速度vt的方向参考答案：

答案：B2.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则()A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处参考答案：B3.（单选）两个共点力F1?F2大小不同，它们的合力大小为F，则（） A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B． F1、F2同时增加10N，F也增加10N C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 D． 若F1、F2中的一个增大，F一定增大参考答案：解：A、根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确B、F1、F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N，故B错误C、F1增加10N，F2减少10N，F一定变化，故C错误D、F1、F2中的一个减小，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小不一定减小，故D错误．故选：A．4.如图所示，地面上有两个完全相同的木块A、B，在水平推力F作用下运动，当弹簧长度稳定后，若用比嗾使木块与地面间的动摩擦因素，表示弹簧弹力，则（）A．时，

B．时，

C．时，

D．时，

参考答案：AC5.（多选题）如图所示，一个质量为4kg的小物块从高h=6m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，垂直击中平台右下侧挡板上的P点．现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程y=x﹣15（单位：m），忽略空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/sB．小物块从O点运动到P点的时间为lsC．小物块从静止运动到O点克服摩擦力做功为40JD．小物块刚到P点时位移方向与水平方向的夹角为参考答案：BC【考点】功能关系；功的计算．【分析】（1）根据平抛运动竖直位移、水平位移的关系式，结合轨迹方程求出运动的时间、初速度、水平位移和竖直位移；（2）根据动能定理求出小物块从静止运动到O点克服摩擦力做功；（3）利用三角函数求设小物块刚到P点时位移方向与水平方向的夹角的正切值．【解答】解：AB．设小球从O点做平抛运动的初速度为v0，设P点的坐标为（x，﹣y），则：水平方向上：x=v0t

竖直方向上：y=gt2由因为：y=x﹣15由y=x﹣15可知，该直线的斜率为1，因为垂直击中平台右下侧挡板上的P点，由速度的合成可知：1=联立以上格式解得：t=1s；v0=10m/s；

x=10m；

y=5m．故A错误，B正确；C．由最高点释放到O点，据动能定理可得：mgh﹣Wf=mv02﹣0代入数据解得：Wf=40J．故C正确；D．设小物块刚到P点时位移方向与水平方向的夹角为α，则tanα==，那么α≠，故D错误．故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：7.利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F．两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l2﹣x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k．重力加速度为g．（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=．（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=．参考答案：解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根据动能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案为：8.第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_____次β衰变后变成钚239（）。参考答案：29.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：弹簧继续被压缩，说明弹力大于重力，加速度向上，由于是减速运动，因此速度一定是向下。）10.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

11.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能．对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能．根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角．12.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下13.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。圆盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图所示。光电数字计时器可显示出光线被遮住的时间。挡光片的宽度和圆盘直径分别用螺旋测微器和游标卡尺测得，结果分别是：宽度为_________mm，直径为___________cm。若光电数字计时器所显示的时间为50.0×10-3s，则圆盘转动的角速度为_______rad/s（保留3位有效数字）。

参考答案：答案：8.115

20.240

14.5(14.3-15.0)。由螺旋测微器上的数值可读出：8.000得到宽度的读数；游标卡尺是二十等分的，由图可读出：由主尺读出：20.200，游标尺上读数为：，则圆盘的直径为20.240。由。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在验证机械能实验中，不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示，该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒．已知打点计时器工作频率50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重锤的质量m=1kg．①设重锤在2、5两点的速度分别为v2、v5，2、5两点的距离为h该同学验证所用的守恒表达式为

②根据纸带数据，重锤通过2、5两点时减少的重力势能为△EP=

J，增加的动能为△Ek=

J．（取三位有效数字）参考答案：

①

②1.06

1.0415.在测定金属电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d＝______mm。如图乙所示，是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_______（请用上述测量值d、L、R表示）。参考答案：（1）0.730（2分）；90（2分）；πd2R./4L

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在光滑的水平轨道上有两个的小球A和B（均可看作质点），质量分别为m和2m，当两球心间的距离大于L时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L时，两球间存在相互作用的恒定斥力F。设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静止的B球运动，如图12所示．欲使两球不发生接触，v0必须满足什么条件？参考答案：解法1：利用牛顿第二定律和运动学公式求解不接触的条件是v1=v2，L+x2-x1>0.17.2在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中（sin53°=0.8，）（1）此电场的电场强度大小；

（2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U；（3）小球的最小动能参考答案：（1）根据题设条件，电场力大小Fe=mgtan37°＝mg

（4分）（2）上抛小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v：vy=v0－gt

（1分）沿平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a：ax==g

（1分）小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移：sx=axt2=（2分）电场力做功W=Fxsx＝（2分）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U=（2分）（3）水平速度vx=axt，竖直速度vy=v0－gt，小球的速度v=（1分）由以上各式得出v2=g2t2－2v