河北省保定市百楼中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省保定市百楼中学2022年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.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的是（

）A．速率

B．速度

C．合外力

D．加速度参考答案：B速率是速度的大小，不一定变化，如匀速圆周运动；合外力决定加速度，若物体做匀变速曲线运动，则两者均不变化，如平抛运动。做曲线运动的物体的速度方向与轨迹的切线方向一致，故速度时刻变化，选B。2.如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。若皮带的倾角θ、运行速度v和货物质量m都可以改变，始终满足。可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A．当速度v一定时，角θ越大，运送时间越短B．当倾角θ一定时，改变速度v，运送时间不变C．当倾角θ和速度v一定时，货物质量m越大，皮带上留下的痕迹越长D．当倾角θ和速度v一定时，货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多参考答案：D货物有可能一直匀加速运动至C平台，也可能是货物在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动；货物匀加速运动时，根据牛顿第二定律可求出加速度，货物速度增加到与皮带速度相同时与皮带一起做匀速运动，求出货物与皮带的相对位移，根据Q=μmgcosθ?△s可求出因滑动摩擦产生的热量。对于A项，由极限法分析可知当速度v一定时，随着角θ的增大，运送时间先减小后再增大，A错误；当倾角θ一定时，货物做匀加速运动的加速度一定，货物到达C平台的位移一定，改变速度v，运送时间一定变化，B错误；当倾角θ和速度v一定时，货物做匀加速运动的加速度一定，货物在皮带上做匀加速运动的位移一定，故货物在皮带上留下的痕迹长度一定，根据Q=μmgcosθ?△s可知货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多，故选项C错误D正确。3.一个电子（质量为m，电量为－e）和一个正电子（质量为m，电量为e），以相等的初动能Ek相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为υ；若这两个光子的能量都使hυ，动量分别为P和P′，下列关系中正确的是（

）A．hυ＝mc2

B．hυ＝mc2,P=P′C．hυ＝mc2＋Ek,P=－P′

D．hυ＝（mc2＋Ek）,P=－P′参考答案：C4.（多选）某横波在介质中沿x轴传播，图甲是t=ls时的波形图，图乙是介质中x=2m处质点的振动图象，则下列说法正确的是 A．波沿x轴正向传播，波速为1m/s B．t=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向 C．在t=ls到t=2s的时间内，x=0,5m处的质点运动速度一直增大 D．在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是l0cm E．x=lm处质点和x=2m处质点振动步调总相反参考答案：BDE

解析：A、由甲图知，波长λ=2m，由乙图知，质点的振动周期为T=2s，则波速为：v==1m/s．由乙图知，t=1s时刻，x=2m处质点向上运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误．

B、由乙图知，t=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向，故B正确．C、在t=1s到t=2s经历的时间为△t=1s=，t=1s时刻x=0.5m处的质点位于波峰，则在t=1s到t=2s的时间内该质点的速度先增大后减小，故C错误．D、因△t=1s=，则在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是两个振幅，为10cm，故D正确．E、x=lm处质点和x=2m处质点相距半个波长，振动步调总相反．故E正确．故选：BDE5.如图所示，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下列说法正确的是：A、绳上拉力T与水平恒力F大小相等B、木块A受到的是静摩擦力，大小等于TC、木板B受到A和地面施加的两个滑动摩擦力的合力大小等于FD、若木板B以2v匀速运动，则拉力仍为F参考答案：CD以AB整体为研究对象，水平恒力F等于绳上拉力T与地面对B的滑动摩擦力的和，则绳上拉力T小于水平恒力F．故A错误．对A分析可知，绳的拉力大小T等于A受到的滑动摩擦力．故B错误．木板B受到两个滑动摩擦力，两个滑动摩擦力的合力大小为F，C正确．若木板B以2v匀速运动，A与B，B与地面间的滑动摩擦力均不变，绳上的拉力T也不变，则根据力平衡可知拉力仍为F，故D正确．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙叠放在一起，二者无相对滑动地沿粗糙的斜面，由静止开始加速下滑，在加速阶段，甲、乙两物块间的摩擦力将

乙物块与斜面间的摩擦力将

（填增大、减小或不变）参考答案：减小，增大；7.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）8.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：①该电动小车运动的最大速度为

m/s；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．9.如图所示，均匀重杆OA的O端用铰链固定在墙上，为了使OA保持水平，由长为L的轻杆BC来支撑（L小于重杆OA的长度），改变支撑点的位置使BC所受压力为最小，则B点离O点的距离应为___________。

参考答案：

答案：

10.参考答案：11.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。12.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。13.如图所示，注射器连接着装有一定水的容器．初始时注射器内气体体积V1，玻璃管内外液面等高．将注射器内气体全部压入容器中后，有体积V2的水被排出流入量筒中，此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分．拉动活塞，使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，最后注射器内气体体积V3，从管内回流的水体积为V4．整个过程温度不变，则V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：气体在等温变化过程中，气体压强与体积成反比，压强变大体积变小，压强变小体积变大；根据题意分析，找出各体积间的关系．解答：解：把注射器内的气体压入容器时，气体压强变大，总体积变小，流出水的体积小于注射器内气体的体积，V1＞V2，拉动活塞，使管内的水回流到容器内时，容器（包括注射器）内气体压强变小，体积变大，注射器内气体体积大于回流的水的体积，V3＞V4，管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，压强不变，气体总体积不变，则V1=V2+V3，故答案为：＞=点评：在整个过程中气体温度不变，气体发生的是等温变化；应用玻意耳定律根据题意即可正确解题．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）．求：

（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度；

（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；

（3）试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况．参考答案：解析：（1）设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为

E=BLv………………（2分）

电路中电流I=………………（1分）

对ab棒，由平衡条件得mg－BIL=0………………（2分）

解得v=…………………（1分）

(2)由能量守恒定律：mg(d0+d)=E电+mv2………（2分）

解得：

………（2分）

…………………（2分）

（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0=mv02，得v0=

（2分）

棒在磁场中匀速时速度为v=，（1分）则：

①当v0=v，即d0=时，棒进入磁场后做匀速直线运动

（1分）

②当v0<v，即d0<时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动（1分）

③当v0＞v，即d0＞时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动（1分）17.如图所示，倾角θ=3