河北省張家口市哈必嘎中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

河北省張家口市哈必嘎中學(xué)2022年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.如圖所示，a、b兩個(gè)帶電小球，質(zhì)量分別為、，用絕緣細(xì)線懸掛，兩球靜止時(shí)，它們距水平地面的高度均為h（h足夠大），繩與豎直方向的夾角分別為和（），若

剪斷細(xì)線Oc，空氣阻力不計(jì)，兩球電量不變，重力加速度取g，則

（

）A．a(chǎn)球先落地，b球后落地

B．落地時(shí)，a、b水平速度相等，且向右

C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，a、b系統(tǒng)的電勢(shì)能增加

D．落地時(shí)，a、b兩球的動(dòng)能和為參考答案：D2.如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的向里變化的均勻磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)線圓環(huán)。導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)按右圖所示的哪一方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)線圓環(huán)對(duì)地面的壓力小于其重力？(

)Ks5u參考答案：A3.家用吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)有拉力作用，在正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吊扇對(duì)懸掛點(diǎn)的拉力與它不轉(zhuǎn)動(dòng)相比

(

)A．變大B．變小C．不變D．無法判斷參考答案：答案：B4.如圖所示，在M、N處固定著兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，在它們的連線上有A、B兩點(diǎn)，已知MA＝AB＝BN，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等 B．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C．將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：B根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)分布，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同．MN為一條電場(chǎng)線，方向?yàn)镸N，所以A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確．將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，正電荷沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)，故負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.有一個(gè)帶電量為+q，重為G的小球，從兩豎直的帶電平行板上方h處自由落下，兩極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示，則帶電小球通過有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的空間時(shí)A.有可能做勻速運(yùn)動(dòng)

B.有可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.不可能做曲線運(yùn)動(dòng)

D.一定做曲線運(yùn)動(dòng)參考答案：D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，一自行車上連接踏腳板的連桿長(zhǎng)R1＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

7.長(zhǎng)L=0.5m的輕繩懸掛一質(zhì)量m=0.2kg的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)），開始時(shí)繩豎直，小球與一傾角θ=45°的質(zhì)量M=1kg的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示，不計(jì)所有的摩擦。若用水平推力使斜面體緩慢地向左移動(dòng)，直至輕繩與斜面平行，在此過程中推力F______（選填“增大”、“減小”、“不變”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）；若用水平恒力F向左推動(dòng)三角形物塊，當(dāng)輕繩與斜面平行時(shí)小球的速度大小為v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，則此過程中推力F做的功為_______J。參考答案：增大

0.3378.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②9.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落.為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔，L的最大值為

m;若L=0.6m,x的取值范圍是

m。(取g=10m/s2)參考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障礙物為參考系，相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)以vo的初速度，向右平拋，當(dāng)L最大時(shí)從拋出點(diǎn)經(jīng)過孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時(shí),L最大，，;

從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8ｍ從孔的右下邊界飛出時(shí),x有最大值：【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

運(yùn)動(dòng)的合成和分解10.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞．兩管中均封入長(zhǎng)L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強(qiáng)均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動(dòng)的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內(nèi)的氣體對(duì)外界做___________(填“正功”或“負(fù)功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：11.為了測(cè)量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測(cè)出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來測(cè)量，如圖所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟有：A．給小車尾部系一條長(zhǎng)紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉小車發(fā)動(dòng)機(jī)，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時(shí)的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動(dòng)摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖

參考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0412.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.13.如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形管豎直放置，內(nèi)部裝有水銀，溫度為27°C時(shí)在封閉端內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)為12cm，開口端水銀面比封閉端水銀面高2cm，已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg，則當(dāng)溫度變?yōu)開__________°C時(shí)，兩側(cè)水銀面高度相等，若不改變溫度而在開口管內(nèi)加入25cm長(zhǎng)的水銀柱，則管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為___________cm。參考答案：-5.14；9.52

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖(a)所示的裝置中，小物塊AB質(zhì)量均為m，水平面上PQ段長(zhǎng)為l，與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余段光滑。初始時(shí)，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長(zhǎng)；長(zhǎng)為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿(AB間距大于2r)。隨后，連桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑桿做水平運(yùn)動(dòng)，滑桿的速度－時(shí)間圖象如圖(b)所示。A在滑桿推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞。(1)求A脫離滑桿時(shí)的速度v0，及A與B碰撞過程的機(jī)械能損失ΔE。(2)如果AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB從P點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t1，求ω的取值范圍，及t1與ω的關(guān)系式。(3)如果AB能與彈簧相碰，但不能返回到P點(diǎn)左側(cè)，設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，求ω的取值范圍，及Ep與ω的關(guān)系式(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。參考答案：(1)ΔE＝mω2r2(2)t1＝，(0<ω≤2)

(3)Ep＝mω2r2－2μmgl，(＜ω≤)17.如圖所示，水平傳送裝置A、B兩點(diǎn)間距離l=7m，皮帶運(yùn)行的速度v0=10m／s。緊靠皮帶（不接觸）右側(cè)有質(zhì)量M=4kg、上表面與皮帶等高的平板小車停在光滑水平面上，車上表面高h(yuǎn)=0．8m?，F(xiàn)有質(zhì)量m=2kg的小物塊，無初速地從A點(diǎn)放到皮帶上，物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0．35，與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0．2。已知物塊由皮帶過渡到平板車時(shí)速度不變，物塊離開平板車后落在水平面上的C點(diǎn)，落地速度與水平方向成53°角，B、C間的水平距離S=11．2m（g取10m／s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6）。求： （1）物塊在皮帶上滑動(dòng)過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q． （2）物塊離開平板車時(shí)，平板車的速度．參考答案：18.如圖，POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線對(duì)稱，OP=OQ=L．整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為(其中k為大于0的常數(shù))．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒鎖定于OP、OQ的中點(diǎn)a、b位置．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)楹蟊３植蛔?，同時(shí)將導(dǎo)體棒解除鎖定，導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)，離開導(dǎo)軌時(shí)的速度為v．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求導(dǎo)體棒：(1)解除鎖定前回路中電流的大小及方向：(2)滑到導(dǎo)軌末端時(shí)的加速度大??；(3)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：⑴導(dǎo)體棒被鎖定前，閉合回路的面積不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律知

（2分）由閉合電路歐姆定律知

（2分）由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針方向或b→a

（1分）（2）導(dǎo)體棒剛離開導(dǎo)軌時(shí)受力如圖所示E= （1分）