河北省承德市惠民中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省承德市惠民中学2022-2023学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.我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为，静止轨道卫星的高度约为。下列说法正确的是A．中轨道卫星的线速度大于7.9km/sB．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度参考答案：C2.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电量都相同的带电粒子，以不相等的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场中，又都从该磁场中射出，若每个粒子均只磁场力的作用，则（

）

A．运动时间较长的，速率一定较大B．运动时间较长的，在磁场中的偏转角度一定较大C．运动时间较长的，在磁场中的路程一定较长D．粒子穿过磁场时的速率一定增大参考答案：

B3.（单选）一辆汽车运动的v-t图象如图，则汽车在0～2s内和2s～3s内相比A．位移大小相等B．平均速度相等C．速度变化相同D．加速度相同参考答案：B4.3．（单选）图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面2的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置．其电势能变为－8eV时，它的动能为（

）A．8eV

B．15eV

C．20eV

D．27eV参考答案：D5.（单选）一物体以某一初速度沿固定粗糙的斜面上滑至最高点又返回出发点的过程中，选择沿斜面向上为正方向．下列有关速度v、加速度a、位移x、动能Ek随时间t变化关系图象正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：根据牛顿第二定律求出上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律；利用速度公式和能定理得出速度、动能与位移的规律，再分析选项即可．解答：解：A、据牛顿第二定律可知，上滑时的加速度a1==gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下；下滑时的加速度a2==gsinθ﹣μgcosθ，方向沿斜面向下．知a1＞a2．速度时间图线的斜率表示加速度，故A正确，B错误．C、物块向上做匀减速直线运动，向下做匀加速直线运动，据位移公式可知，位移与时间成二次函数关系，所以该选项符合题意，故C正确；D、据速度公式和动能公式可知，动能随时间成二次函数关系变化，而图中是一次函数关系，故D错误．故选：AC．点评：解决本题的关键根据牛顿第二定律得出上滑和下滑的加速度，判断出物体的运动情况；再结合位移公式、速度公式和动能的表达式，此题难度较大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，请写出其中两处：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路.b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.c、关闭电源，取出纸带,更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理:若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=

.②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=

.③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是

.（g′为已知量）参考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重锤的质量m；

7.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大8.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s10.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，11.利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以角速度稳定转动后，开始喷漆，喷出来的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能进入纸带环。改变喷射速度重复实验，已知，在纸带上留下了一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下，如图所示。(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为

点，该点离标志线的距离为

cm。(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为

m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。参考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

12.(4分)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA=，该球体对蓝光的折射率为，则它从球面射出时的出射角=

；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不变”)。参考答案：60°（2分）偏右（2分）13.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 ．（3）若保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是________________________参考答案：(1)0.51（2分）

(2)图线为过坐标原点的倾斜直线，要有描点过程，正确给2分，关系式为或写成

（2分）

(3)没有平衡摩擦力（或平衡摩擦不足）解：（1）相邻计数点之间还有4个点未画出，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s

利用匀变速直线运动的两个推论得出：（2）由图表分析可知物体加速度a的6倍等于物体质量的倒数即．

根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示；

（3）图线中当F≠0时物体的加速度a=0，即只有当F增大到一定值时物体才开始具有加速度，故在物体保持静止的时候其所受的静摩擦力等于绳子的拉力，所以出现此现象的原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．

故答案为：（1）0.510；（2）；（3）没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．15.如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48．0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。⑴实验主要步骤如下： ①将拉力传感器固定在小车上； ②平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做

运动； ③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； ④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB； ⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。 ⑵下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=

，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；次数F（N）（m2/s2）a（m/s2）10．600．770．8021．041．611．6831．422．34

42．624．654．8453．005．495．72

⑶由表中数据，在坐标纸上作出a--F关系图线； ⑷对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是

。参考答案：(1)匀速直线(2)

2．44 ⑶如图

⑷没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力Fx垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=54kg/m，人和滑板的总质量为108kg,试求（重力加速度g取10m/s2，sin37°取，忽略空气阻力）。（1）水平牵引力的大小；（2）滑板的速率；（3）水平牵引力的功率。参考答案：解析：（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得

①

②

由①②联立，得F=810N

(2)

得m/s

（3）水平牵引力的功率

P=Fv=4050W17.电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，上面上漂浮着一个转盘，以ω=3rad/s的恒定角速度匀速转动，其半径R=1m，轴心O与平台的水平距离L=8m，高度差H=5m，游戏时，选手抓住电动悬挂器，从P点（平台边缘正上方）沿水平方向做初速度为零，加速度a=2m/s2的匀加速运动，到达恰当位置时放手，安全落到转盘上，设人（不考虑身高）的质量为m、与转盘间的最大静摩擦力为0.45mg，取g=10m/s2，问：（1）要使选手恰好落在转盘的中心，放手时位置C与P的距离应为多大？（2）设选手落到转盘上时立即同转盘相对静止，为保证之后不会从转盘滑出，选手从P点出发后经过多长时间应释放悬挂器？（结果可以保留根式）参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由