河北省邢台市临城县临城中学2022年高三物理期末试题含解析

河北省邢台市临城县临城中学2022年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.如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。右图中A是半径大于h的光滑圆周轨道、B是半径小于h的光滑圆周轨道、C是内轨半径等于h的光滑圆周轨道，小球均沿其轨道内侧运动。D是长为h的轻棒、可绕O点到无摩擦转动，小球固定于其下端。小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（

）参考答案：AD由机械能守恒可知，对于图A，小球到达高度h时，由机械能守恒有，v=0,小球静止，符合实际；对于图B，小球到达高度h时，由机械能守恒有，v=0,小球不可能静止在图B所示的位置，也就是说没到达h高度时，小球已经脱离轨道；同理可知图C也不可能；对于图D，小球到达高度h时，速度可以为零，所以图D能。2.如右图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是与赤道共面的地球卫星，c是地球同步卫星，对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法中正确的是

（

）

A．a物体运动的周期小于b卫星运动的周期

B．b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力

C．a物体运动的线速度小于c卫星运动的线速度

D．b卫星减速后可进入c卫星轨道参考答案：C3.（单选题）将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是：（

）A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C．苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小参考答案：D4.如图，斜面上、、三点等距，小球从点正上方点抛出，做初速为的平抛运动，恰落在点。若小球初速变为v，其落点位于，则

．v0＜v＜2v0

.v＝2v0．2v0＜v＜3v0

.v＞3v0参考答案：A5.如下图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2，空中作业时工人与玻璃的水平距离为定值，则

（

）A．B．C．在空中同一位置作业，当桶中的水不断减少，F1与F2同时减少D．若缓慢增加悬绳的长度，F1减小，F2增大参考答案：C由受力分析可知，；在空中同一位置作业，当桶中的水不断减少，α不变，重力变小，F1与F2同时减少；若缓慢增加悬绳的长度，α变小，重力不变，F1与F2同时减少。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在用DIS测定匀变速直线运动规律的实验中，在小车前部和轨道末端都安装了磁铁，同名磁极相对以防止发生碰撞．从轨道上静止释放小车，得到如图2所示的v﹣t图象并且有4个点的坐标值．（1）本实验是通过位移传感器获得v﹣t图象的（填传感器名称）．（2）小车沿轨道下滑过程匀加速阶段的加速度大小为1m/s2．（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图象，1.5s～1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍．参考答案：考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题；直线运动规律专题．分析：在物体的v﹣t图象中，斜率大小表示物体的加速度，斜率不变表示物体做匀变速直线运动，图象和横坐标围成的面积表示位移，明确图象的斜率、面积等含义即可正确解答．解答：解：（1）本实验是通过位移传感器获得v﹣t图象的．（2）由图可知图象AB部分为倾斜的直线，因此物体在AB部分做匀加速直线运动，图象的斜率的大小等于物体的加速度，因此有：故其加速度为：a==1m/s2．（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图象得a==10m/s2．根据牛顿第二定律得：1.5s～1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍．故答案为：（1）位移

（2）1

（3）1.1点评：本题考查了对v﹣t图象的物理意义的理解与应用，对v﹣t图象要明确斜率的含义，知道在v﹣t图象中图象与坐标轴围成的面积的含义等．7.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D8.如图所示，用一根长为的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F＝___________

参考答案：9.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为____________，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为______________。

参考答案：

,

10.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：11.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得：

12.（单选）某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速直线运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为

A．

B．

C．

D．到之间的某个值参考答案：B13.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为kx,所以W=kx2。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=kx2。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块，设计了一个实验，利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是：（1）将金属块悬挂在该弹簧下方，静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量，即F=kx式中的比例系数k为________N/m；（2）将金属块放在长木板上，调节长木板的倾角，当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。（3）如图将木板固定在地面上，金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与金属块接触，用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放，滑块脱离弹簧后，又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s，将对应的数据填写在下面的表格中。X/cm1.502.002.503.003.504.00S/cm3.006.0210.0514.9620.9728.05为验证结果是否符合猜想Ep=kx2，则应该根据以上数据作出得图像为（

）A：图像

B：图像C：图像

D：图像在右图的坐标系中作出你所选择的的图像，请注明横纵坐标所代表的物理量及单位，并注明你所选的标度，由图可得到Ep和x2间的关系式为

则该同学的猜想是

（填“正确”或者“错误”）的。参考答案：（1）。（2）金属块刚好能沿斜面匀速下滑，则有mgsinθ=μmgcosθ，即得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=tanθ=h/L=0.25。（3）D，图略，根据图线求得Ep和x2间的关系式为Ep=250x2，该同学的猜想是正确的15.（4分）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：

答案：右

（2分）

t=

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为2kg活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时，温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1=10cm，物体A的底部离地h1=4cm。已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变，现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地，试问：（重力加速度g=l0m/s2）（1）开始时气体的压强为多少Pa？（2）当物体A刚触地时，气体的温度为多少℃？参考答案：解：（1）（4分）活塞受力平衡：P0S＋mg＝P1S＋T；T＝mAg被封闭气体压强P1＝P0＋＝0.8×105Pa（2）（6分）初状态：V1＝l1s，T1＝280K末状态：V2＝（l1＋h1）s，T2＝？等压变化，＝，代入数据，得T2＝392K，即t2＝119℃17.如图所示，带光滑弧形槽的小车质量m，静止在光滑水平面上。一质量也为m的小球以速度v0从槽口水平冲上小车。已知小车水平槽口离地面的高度为h，重力加速度为g。①求小球在车上上升的最大高度。②当小球返回到小车的右端时，小车的速度、小球的速度各为多少？③当小球落地时车与球之间的水平距离是多少？参考答案：①设小球上升到最大高度时的高度为h，共同速度为v1由水平方向动量守恒得mv0＝2mv1(1)(1分)由机械守恒得18.如图所示为直角三棱镜的截面图，AB边长为40cm，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边的中点M以θ角折射出去。已知∠A=θ=60°，