2022年河北省石家庄市南董镇中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年河北省石家庄市南董镇中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道Ⅰ上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道Ⅰ和Ⅱ在P点相切，关于该探月卫星的运动，下列说法正确的是（

）

A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期

B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须要在P点加速

C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度

D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度参考答案：A2.如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度沿x轴正方向出发，下列说法正确的是（

）A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动B.若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动C.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动D.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动参考答案：答案：BCD3.（单选）一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船

A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动

B．沿三条不同路径渡河的时间相同

C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短

D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小参考答案：【知识点】运动的合成与分解在渡河上的应用考查。D1【答案解析】A，因为三种运动船的船头垂直河岸，相对于静水的初速度相同，垂直方向运动性质不同，沿流水方向消融相同，河的宽度相同，渡河时间不等，B错误；依题意可知，AC径迹是匀加速运动，AB径迹是匀速运动，AD径迹是匀减速运动，从而知道AC径迹渡河时间最短，AD径迹是最长，A正确；C错误；沿AC轨迹船到达对岸的速度最大，D错误，故本题选择A答案。【思路点拨】本题要抓住分运动与合运动具有等时性，因水速一定，看水流方向的位移就可知道三者时间不等。由轨迹是否直线和弯曲的方向就可知道船相对水作何种运动，由此选择答案。4.（多选）一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示。已知此时质点F的运动方向向下，则

A．此波朝x轴负方向传播

B．质点E的振幅为零

C．质点D此时向下运动

D．质点B将比质点C先回到平衡位置参考答案：AC5.图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是，则（

）A．

B．

C．

D．参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.为使质点能穿过该孔，L的最大值为

m;若L=0.6m,x的取值范围是

m。(取g=10m/s2)参考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障碍物为参考系，相当于质点以vo的初速度，向右平抛，当L最大时从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L最大，，;

从孔的左上边界飞入临界的x有最小值为0.8ｍ从孔的右下边界飞出时,x有最大值：【考点】平抛运动的规律

运动的合成和分解7.一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．8.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/39.振源O产生的横波向左右两侧沿同一条直线上。当振源起振后经过时间t1，A点起振经过时间B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，这列横波的波长为

，这个振源的周期的最大值为

。参考答案：

答案：10.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：11.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/312.t=0时刻从坐标原点O处发出一列简谐波，沿x轴正方向传播，4s末刚好传到A点，波形如图所示.则A点的起振方向为______，该波的波速v=_____m/s.

参考答案：

(1).向上（或沿y轴正方向）

(2).2.5【分析】利用同侧法可以得到所有质点的振动方向和波的传播方向的关系；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，求出波速.【详解】根据简谐横波向右传播，对振动的每一个质点利用同侧法(波的传播方向和质点的振动方向垂直且在波的同一侧)可知A点的起振方向为向上（或沿y轴正方向）；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，则.【点睛】在波的图象问题中，由波的传播方向判断质点的振动方向是基本能力，波速公式也是一般知识，要熟练掌握和应用．13.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。参考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律.（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

.图中表示的是

时小车的加速度.（2）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电频率为50Hz.、、、、、、是纸带上7个连续的点.

cm.由此可算出小车的加速度

（保留两位有效数字）.参考答案：15.在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图9)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。(1)某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的细绳OB,OC长度必须相等。B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是

(填入相应的字母)．(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化?答：

。(选填“变’或“不变”)参考答案：B（2分）

不变（2分）（1）A、拉橡皮条的细绳OB,OC的长度对实验无影响；B、实验中为了减小误差，拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行；C、实验中，弹簧的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，故C错误；D、实验过程中两弹簧的夹角要适当，并非要求越大越好，非特殊角度也可，故D错误．（2）该实验采用了“等效”法，要求两次拉橡皮筋要到同一位置O，因此要记录O点的位置，同时记录力时，要记录力的大小和方向，这样才能正确的画出平行四边形．至于弹簧测力计拉的是橡皮条还是细绳对实验结果均无影响。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面（经过B点时速度大小不变而方向变为水平）。AB=3m。试求：（1）小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s，则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大？（2）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F0时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止，BC=7.6m。求F0的大小。（3）某同学根据第（2）问的结果，得到如下判断：“当F≥F0时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点。”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取ｇ=10m/s2）参考答案：（1）物体在斜面上的加速度a1=gsinθ=6m/s2物体在斜面上运动中，得t1=1s，vB=a1t1=6m/s物体在水平面上的加速度a2=μg，t2=2.2-t1=1.2svB=a2t2，得μ=0.5（2）对A到C列动能定理式，其中h为斜面高度，L为斜面水平宽度mgh+F0（BC+L）－μmgBC=0，F0=2N（3）有疏漏，F太大物体会离开斜面，而不能沿ABC运动。临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力，此时F=mg/tanθ=16.7N，得16.7≥F≥F017.光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，与水平轨道CE连接。水平轨道的CD段光滑、DE段粗糙。一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上，另一端与质量为2m的物块b刚好在D点接触（不连接），弹簧处于自然长度。将质量为m的物块a从顶端F点静止释放后，沿圆弧轨道下滑。物块a与物块b第一次碰撞后一起向左压缩弹簧。已知圆弧轨道半径为r，=l，物块a、b与DE段水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.2和μ2=0.4，C,D段水平面光滑，重力加速度为g。物块a、b均可视为质点。求：（1）物块a第一次经过E点时的速度是多少？（2）弹簧形变过程中，所能获得的最大弹性势能是多少？（3）试讨论l取何值时，a、b能且只能发生一次碰撞？参考答案：（1）物块a由F到E过程中，由机械能守恒有：

解得第一次经过E点时的速度

………

（2）物块a从E滑至D过程中，由动能定理有：

………………（

解得物块a在D点时的速度

…物块a、b在D点碰撞，根据动量守恒有：

…………

解得两物块在D点向左运动的速度

……………

此时系统a,b的动能转换为弹簧的弹性势能，有：

………解得：

………（3）a、b一起压缩弹簧后又返回D点时速度大小由于物块b的加速度大于物块a的加速度，所以经过D后，a、b两物块分离，同时也与弹簧分离。

讨论：①假设a在D点时的速度0，即l=5r………）

要使a、b能够发生碰撞，则l<5r……