河北省唐山市遵化温家庄中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

河北省唐山市遵化温家庄中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析一、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.如图所示．两个物体与水平地面的动摩擦因数相等，它们的质量也相等在左图用力F1拉物体．在右图用力F2推物体．F1与F2跟水平面的夹角均为α。两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移。设F1和F2对物体所做的功为W1和W2．物体克服摩擦力做的功为W1/和W2/。下面表示中正确的是（）

A、W1=W2、

W1‘=W2’

B、W1＜W2

W1‘<W2’

C、W1＞W2

W1‘<W2’

D、W1<W2、

W1‘>W2’参考答案：B2.（单选）运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示下落高度，t表示下落的时间，F表示人受到的合力，E表示人的机械能，Ep表示人的重力势能，v表示人下落的速度，在整个过程中，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图象可能符合事实的是

参考答案：C3.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则A．该波的振幅可能是20cmB．该波的波长可能是8.4mC．该波的波速可能是10.5m/sD．该波由口传播到6可能历时7s参考答案：答案：D解析：题目中给出了两个质点的振动图像，从图中直接可以看出振动的振幅为10cm,周期为4S，A错误，因为波是沿着a向b传播，所以从振动形式可以看出，b比a至少晚振动3/4个周期，满足t=nT+3，（n=0，1，2……），再利用v==

，可得BC错，D正确。4.（多选）下列说法中正确的是（）A．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减小B．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘“在一起，说明分子间存在引力C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力D．分子a从相距较远处由静止开始接近固定不动的分子b，只受分子力作用，当a受到分子力为0时，a的动能一定最大E．一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大．参考答案：BDE温度降低，分子对器壁的平均撞击力减小，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必增加，所以A错误；破碎的玻璃分子间不存在作用力所以C错误；故答案选择BDE。5.（单选）已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则地球同步卫星的环绕速度为参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．7.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）8.（19分）（1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为

（重力加速度为）。基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为

cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是

的（选填“相等”或“不相等”）.参考答案：，80，不相等试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有，解得；②反应时间最长为，需要直尺的长度为；③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5:7，故长度不相等。考点：本题考查研究自由落体运动的规律。9.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力10.《验证牛顿第二定律实验》中，（1）认为沙和沙桶的重力为拉小车运动的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶总质量远小于小车及其上砝码总质量外，还要求调节

.（2）作出（m为小车及其上砝码总质量）如图，直线不过原点则有关原因说法是：

.参考答案：（1）定滑轮高度使细绳与长木板平形

（2）平衡摩擦力时倾角太小（没有平衡摩擦力、摩擦力太大了）11.（多选）在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系。再保持力不变研究加速度与质量的关系。该实验采用了控制变量法C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动。再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了理想模型法参考答案：BC解析：A、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法．故A错误；B、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，故B正确；C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．故C正确．D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误．故选：BC．12.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：13.（4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是

mA，当作电压表使用时，量程是

V。（两空均保留整数）参考答案：

答案：500mA

50V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用钩码重力作为小车所受的拉力。（2）如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，电源的频率为50Hz。从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.56cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm。则木块加速度大小=__________m/s2（保留2位有效数字）。（3）通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。图线______(选填“①”或“②”)是在轨道水平的情况下得到的。（4）随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________。A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大（5）根据图(c)可求出小车质量为_________kg。参考答案：小车质量；1.3；②；C；0.515.如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．①某同学进行“平衡小车所受的阻力”的操作：取下钩码，把长木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，再轻拨小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应减小（“减小”、“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间距（分布）均匀为止．②如图（c）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻两计数点间有一个计时点没有画出，设打点计时器打点时间间隔为T，则小车的加速度表达式为a=．参考答案：解：①平衡小车所受的阻力的操作：取下钩码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应减小（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔均匀为止．②打点计时器使用的交流电周期T0=0.02s，每两点之间还有4个点没有标出，则相邻计数点间的时间间隔t=5T0=0.1s，由匀变速运动的推论△x=at2可得，加速度：a=，则有：a=．故答案为：①钩码；

轻拨小车；减小；

间距（分布）均匀；②．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两块长度均为l的绝缘木板A、B置于水平地面上的光滑区域，mA=2kg，mB=1kg，它们的间距为d=2m。一质量为2kg、长度为2l的长板C叠放于A板的上方，二者右端恰好齐平。C与A、B之间的动摩擦因数都为μ=0.2，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态，现给长板C施加一个方向水平向右、大小为4N的外力F，结果A板被长板C带动加速直到与木板B发生碰撞。假定木板A、B碰撞时间极短且碰后粘连在一起。（g取10m/s2）（1）求木板A、B碰撞后瞬间的速度大小；（2）要使C最终恰好与木板A、B两端对齐，木板A、B的长度l的值；（3）若C恰好与木板A、B两端对齐时撤去F，A、B、C三者立刻被锁定为一个系统，此时ABC开始进入水平地面上的粗糙区域，AB下表面与粗糙区域的动摩擦因数μ2=0.3．求A板运动的位移大小。参考答案：(1)(2)(3)【分析】（1）由动能定理求解A与B碰前的速度，根据碰撞过程的动量守恒列式可求解木板A、B碰撞后瞬间的速度大小；（2）若当三者共速时，C恰好与木板A、B两端对齐，则根据牛顿第二定律结合位移关系可求解木板A、B的长度l的值；（3）AB由光滑平面进入粗糙平面过程中受到线性变化的地面摩擦力的作用，根据动能定理求解全部进入时的速度；在由动能定理求解直到停止时的位移，最后求解A板运动的总位移大小；【详解】（1）设A与C一起加速，则，因，判断可知A与C一起加速直到与B碰撞。设木板A碰B前的速度为v1，碰后的速度为v2，F=4N。对AC两板，由动能定理得

①

得v1=2m/s。A、B两木板碰撞，由动量守恒定律得

②

可解得木板A、B碰撞后瞬间的速度大小由①②两式代入数据解得：

③

（2）碰撞结束后，C受到的滑动摩擦力f=μ2mcg=0.4mg=F

④

因此C保持匀速而A、B做匀加速运动，直到三个物体达到共同速度v1设碰撞结束后到三个物体达到共同速度时经过的时间为t，对木板有

⑤v1=v2+a2t

⑥

这一过程C与A、B发生的相对位移为⑦

由③④⑤⑥⑦联立解得⑧要使C最终恰好木板A、B两端对齐，则有

⑨则木板的长度l应满足

⑩（3）AB由光滑平面进入粗糙平面过程中受到线性变化的地面摩擦力的作用，全部进入后速度设为v3。有动能定理：得之后，ABC在摩擦力作用下减速直到停止有：得s=0.5m。又

解得：17.如图所示，竖直放置的平行带电导体板A、B和水平放置的平行带电导体板C、D，B板上有一小孔，从小孔射出的带电粒子刚好可从C、D板间左上角切入C、D板间电场，已知C、D板间距离为d，长为2d，

UAB=UCD=U>0，在C、D板右侧存在有一个垂直向里的匀强磁场。质量为m，电量为q的带正电粒子由静止从A板释放，沿直线运动至B板小孔后贴近C板进入C、D板间，最后能进入磁场中。带电粒子的重力不计。求：（1）带电粒子从B板小孔射出时的速度大小v0;（2）带电粒子从C、D板射出时的速度v大小和方向；（3）欲使带电粒子不再返回至C、D板间，右侧磁场的磁感应强度大小应该满足什么条件？参考答案：（1）（4分）带电粒子通过AB板间时由动能定理得(2分)

（2分）（2）（6分）带电粒子在CD板间做类平抛运动，沿导体板方向做匀速运动，垂直导体板方向做初速为零的匀加速运动，加速度设为a，射出CD板时速度方向与水平间夹角设为。

（4分）（以上列式方程的组合有多种，如先求出偏转位移，再利用动能定理求射出速度大小和方向等等，列式完整同样给4分）得（1分）

（1分）

（3）（8分）带电粒子在CD电场中的偏转位移

（2分）由此可知带电粒子从CD导体板的右下角射出再进入匀强磁场中，欲使粒子不再返回CD板间，带电粒子做圆周运动至CD板右上角时为临界状态，设圆周运动的半径为R，磁感应强度为B。（2分）

（2分）

（2分）18.如图所示为粮食仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距L1=3m；另一台倾斜传送，传送带与地面间的倾角为θ为37o，C、D两端相距L2