2021-2022學(xué)年河北省邢臺(tái)市冀陽(yáng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河北省邢臺(tái)市冀陽(yáng)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x＝5t＋t2(各物理量均采用國(guó)際制單位)，則該質(zhì)點(diǎn)A．第1s內(nèi)的位移是6m

B．前2s內(nèi)的平均速度是6m/sC.任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m

D.任意1s內(nèi)的速度增量都是1m/s參考答案：A2.（單選）如圖所示，光滑曲面上方有一固定的帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶電量為+q的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，在A點(diǎn)以初速度v0沿曲面射入，小球與曲面相互絕緣，則A.小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，速度逐漸減小B.小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能的增加量等于其動(dòng)能的減少量C.小球在C點(diǎn)時(shí)受到+Q的庫(kù)侖力最大，所以對(duì)曲面的壓力最大D.小球在曲面上運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能始終守恒參考答案：A3.（多選題）如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖，繩子一端固定，繞過定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳，整個(gè)裝置在同一個(gè)豎直平面內(nèi)．為了使腳所受到的拉力增大，可采取的方法是（）A．只增加繩子的長(zhǎng)度B．只增加重物的質(zhì)量C．只將病人腳向左移動(dòng)遠(yuǎn)離定滑輪D．只將兩定滑輪的間距增大參考答案：BC【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】對(duì)與滑輪接觸的一小段繩子受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出腳對(duì)繩子的拉力，根據(jù)表達(dá)式討論即可．【解答】解：對(duì)與滑輪接觸的一小段繩子受力分析，如圖受到繩子的兩個(gè)等大的拉力F1=F2=mg，2F1cosθ=F，解得：F=2mgcosθ，要減小拉力F，關(guān)鍵是要增大角θ或者減小m，故B正確；增加繩子長(zhǎng)度不會(huì)改變角度θ，故不會(huì)改變里F，故A錯(cuò)誤；將腳向左移動(dòng)，會(huì)減小角θ，會(huì)增加拉力，故C正確；由幾何關(guān)系可知，兩個(gè)滑輪間距增大，會(huì)增加角θ，故拉力F會(huì)減小，故D錯(cuò)誤；故選：BC4.如圖10所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，下列判斷正確的是（

）

A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡線越長(zhǎng)

B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡線所對(duì)應(yīng)的圓心角越大C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子，其軌跡線一定重合D．電子的速率不同，它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不相同參考答案：B5.如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?jì)，則（A）B的加速度比A的大（B）B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)（C）B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大（D）B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大參考答案：答案：CD解析：拋體運(yùn)動(dòng)的加速度相同，都為g，故A錯(cuò)；兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同，表明兩小球A、B的豎直方向運(yùn)動(dòng)相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故B錯(cuò)；小球B水平距離遠(yuǎn)，，表明小球B的水平速度大，B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大，故C對(duì)；落地時(shí)，兩小球A、B豎直方向速度相同，而小球B的水平速度大，B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大，故D對(duì)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個(gè)氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時(shí)，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

7.（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號(hào)）A、先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C、讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（2）在研究某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點(diǎn)時(shí)物體的速度v=

，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】理解實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)當(dāng)先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．【解答】解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s打E點(diǎn)時(shí)物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案為：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．8.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個(gè)小球。A球動(dòng)量為10kg·m/s，B球動(dòng)量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動(dòng)量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：9.氫原子的能級(jí)如圖所示，設(shè)各能級(jí)的能量值分別為，且，n為量子數(shù)。有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，當(dāng)它們向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可發(fā)出

種頻率的光子。若n=4能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子照射到某金屬時(shí)恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的極限頻率為

（用，普朗克常量表示結(jié)果），上述各種頻率的光子中還能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子有

種。參考答案：10.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①?gòu)臓顟B(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說(shuō)明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對(duì)外做功，從C到A外界對(duì)氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。11.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，且滿足F1>F2，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，彈簧的伸長(zhǎng)量為

。參考答案：12.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會(huì)收縮.在收縮過程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負(fù)”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：13.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為____________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2分）在測(cè)量長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)測(cè)量結(jié)果為3.240cm，請(qǐng)問該同學(xué)用的測(cè)量工具可能是：

。A．毫米刻度尺

B．精度為0.1mm的游標(biāo)卡尺

C．精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺

D．精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺E．螺旋測(cè)微器參考答案：答案：CD15.隨著全世界開始倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)自行車產(chǎn)品已越來(lái)越受到大家的青睞，某同學(xué)為了測(cè)定某電動(dòng)車電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖所示電路，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：（A）電動(dòng)車電池一組，電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻未知（B）直流電流表量程300mA，內(nèi)阻很?。–）電阻箱Ｒ，阻值范圍為0～999.9Ω（D）定值電阻Ｒ-0，標(biāo)稱阻值10Ω（E）導(dǎo)線和開關(guān)①當(dāng)他閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都沒有示數(shù)，反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計(jì)是某一元件損壞，因此他拿來(lái)多用電表檢查故障，他操作如下：（a）斷開電源開關(guān)S，（b）將多用表選擇開關(guān)置于×1Ω檔，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R0兩端，讀數(shù)為10Ω，（c）將多用表選擇開關(guān)置于×10Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測(cè)阻值為Ω，然后又用多用電表分別對(duì)電源和開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電源和開關(guān)均完好。由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是

。②在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路。③改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值為R0=10Ω的定值電阻的電流I，下列三組關(guān)于R的取值方案中，比較合理的方案是

（選填方案編號(hào)1、2或3）。④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

（用k、b和R0表示）。參考答案：（1分）合力對(duì)滑塊做的功W與滑塊通過光電門時(shí)的速度v的平方成正比。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某電視臺(tái)組織的一次少年兒童野外“7天樂”娛樂活動(dòng)中，他們用自帶發(fā)電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)牽引機(jī)械讓娛樂者親身感受到超重和失重．現(xiàn)將他們的裝置簡(jiǎn)化如下：E為發(fā)電機(jī)，AB為一固定水平地面上的金屬架，豎直方向有效距離為H=20m，一根不計(jì)重力的鋼繩，繞在電動(dòng)機(jī)D上，通過光滑的定滑輪與坐椅和保護(hù)裝置連接，小孩和坐椅及保護(hù)裝置的總質(zhì)量m=100kg，已知發(fā)電機(jī)E正常工作時(shí)消耗的總功率為P1=2000W，發(fā)電機(jī)工作效率為η1=90%，電動(dòng)機(jī)工作效率為η2=80%，發(fā)電機(jī)輸出的功率中要提供其它設(shè)施正常工作的功率為P2=550w，系統(tǒng)工作時(shí)不計(jì)一切摩擦阻力，重力加速度g=10m/s2．求：（1）當(dāng)所有機(jī)器都正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P0（2）小孩從地面向上加速5秒后達(dá)到最大速度，求小孩運(yùn)動(dòng)的最大速度和5秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離．參考答案：解：（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率：P=（P1η1﹣P2）η2，代入數(shù)據(jù)解得：P=100W；（2）當(dāng)速度最大時(shí)，T=mg，功率：P=mgv，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；加速上升過程，由動(dòng)能定理得：Pt1﹣mgh1=mv2﹣0，代入數(shù)據(jù)解得：h1=4.95m；答：（1）當(dāng)所有機(jī)器都正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P0為100W；（2）小孩從地面向上加速5秒后達(dá)到最大速度為1m/s，小孩運(yùn)動(dòng)的最大速度和5秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為4.95m．17.如圖所示，物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕繩AB和AC的一斷連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成θ＝60°的拉力F，若要使兩繩都能伸直，求拉力F的大小范圍.參考答案：A受力如圖所示，由平衡條件有Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0 ①Fcosθ－F2－F1cosθ＝0 ②由①②式得F＝－F1

③F＝

④要使兩繩都能伸直，則有F1≥0

⑤F2≥0

⑥由③⑤式得F的最大值Fmax＝mg/sinθ＝40/3N由④⑥式得F的最小值Fmin＝mg/2sinθ＝20/3N綜合得F的取值范圍為20/3N≤F≤40/3N18.如圖