河北省唐山市博达学校2022年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省唐山市博达学校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.（多选）同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形如下图所示，以下说法正确的是

（A）声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线

（B）声波在空气中波长较大，a是空气中声波的波形曲线

（C）两列波振动频率相同，b是水中声波的波形曲线

（D）空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线参考答案：AC2.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有（

）A、电场力与重力大小相等

B、粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C、电场力所做的功一定等于克服重力所做的功D、电势能的减少一定大于重力势能的增加参考答案：答案：ABC3.（单选）从地面上以初速度x=ν0t竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动．则下列说法正确的是（）A．小球加速度在上升过程中逐渐增加，在下降过程中逐渐减小B．小球抛出瞬间的加速度大小为（1+）gC．小球抛出瞬间的加速度最大，到达最高点的加速度最小D．小球上升过程中的平均速度大于参考答案：解：A、C、上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有：f+mg=ma，解得a=g+＞g；由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：mg﹣f=ma′，解得：＜g；由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升和下降过程，加速度一直在减小；故AC错误；B、空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有：mg=kv1；小球抛出瞬间，有：mg+kv0=ma0；联立解得：，故B正确；D、速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故D错误；故选：B．4.如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随内能的增加而升高，则在移动P的过程中（

）

A.外力对乙做功；甲的内能不变

B.外力对乙做功；乙的内能不变

C.乙传递热量给甲；乙的内能增加

D.乙的内能增加；甲的内能不变参考答案：答案：C5.如图所示，在一升降机内，一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上，弹簧的下端固定在升降机的地板上，弹簧保持竖直。在升降机运行过程中，物块未曾离开升降机的天花板。当升降机向上运动时，其v-t图像如图所示，下面给出的地板所受压力F1和升降机天花板所受压力F2随时间变化的定性图象，可能正确的的是参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为

。参考答案：

答案：(M+3m)g

7.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功8.某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，分别用两种仪器来测量摆球直径，操作如图1所示，得到摆球的直径为d=19.12mm，此测量数据是选用了仪器

（选填“甲”或“乙”）测量得到的．

该同学先用米尺测得摆线的长度，再采用上题中的方法测得摆球直径，他通过改变摆长，进行多次实验后以摆长L为横坐标，T为纵坐标，作出T﹣图线，若该同学在计算摆长时加的是小球直径，则所画图线是图2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）参考答案：（1）乙；（2）C．【考点】研究弹簧振子的周期和小球质量的关系．【分析】（1）将给出的数据域游标卡尺域螺旋测微器的最小分度比较，确定是哪一个的测量结果；（2）由单摆周期公式求出图象的函数表达式，根据函数表达式与图象，即可求解【解答】解：（1）图甲是螺旋测微器，其最小分度是0.001mm，而乙为50分度的游标卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游标卡尺的读数，不符合螺旋测微器的读数的精确度．故此测量数据是选用了仪器乙；（2）由单摆周期公式：T=2π可得：T2=L，若该同学计算摆长时候加的是小球直径，则对应的准确表达式应为：T2=（L﹣），则可知图象应与横坐标有交点，故C正确，AB错误．故选：C；故答案为：（1）乙；（2）C．9.（6分）一个原子中含有

个质子，含有

个中子，含有

个电子。参考答案：92；146；9210.（4分）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压

(填“增大”、“减小”或“不变”)，杯内气体压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小(2分)；减小(2分)11.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点Q通过的路程是m．参考答案：负,

0.6

12.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙13.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：(1)用天平称出物块Q的质量m；(2)测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；(3)将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4)重复步骤C，共做10次；(5)将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.用实验中的测量量表示：①物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；②在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：①

②

③三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（g取9.8m/s2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

（1）

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：

▲

（2）实验中得到如图乙所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于

▲

J，动能增加量等于

▲

J。（结果保留三位有效数字）（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是

▲

。参考答案：（1）

B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带

（2）

0.271J（0.269～0.275算正确）

0.264J

(0.261～0.267算正确)

（3）

实验过程中存在摩擦阻力

15.如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时：①电压表___________（变化大，变化小）原因是：____________，从而影响测量值的精确性．②为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0＝1.50Ω），滑动变阻器R1（0~10Ω），滑动变阻器R2（0~200Ω），开关S．实验电路原理图如图乙，加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是________________________________________________．③为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用______（填R1或R2）．④用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．⑤实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池内阻的表达式r=

．（用I1、I2、U1、U2和R0表示）参考答案：（1）“测电池的电动势和内阻”的实验电路中，增加了一个定值电阻R0，考查学生对实验原理这项变动的理解——增大电压表示数的变化范围，提高测量精度；起到保护电阻的作用。（2）考查器材选择、实物连图等实验技能。（3）利用闭合电路欧姆定律测电源内阻——电阻的测量不仅可采用部分电路欧姆定律（伏安法）、还可采用闭合电路欧姆定律哟。答案：①变化很小（1分），新电池的内阻很小，内电路的电压很小．（2分）②防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短路）.（2分）③R1（2分）④如图所示，有一处画错不给分（3分）⑤

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(14分)有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，一已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50rn/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?（2）若某舰上不装弹射系统，要求该种飞机仍能此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多长?（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为L=160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少为多少?

参考答案：解析：设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0

(1)由公式可知(m/s)

(2)不装弹射系统时；飞机从静上开始做匀加速直线运动。

由公式v2=2ax可知：该舰身长至少应为=250(m)

(3)由于航空母舰沿飞机起飞方向匀速航行，设速度为v1，在飞机起跑过程申的位移为x1。则：x1=v1t

在飞机起跑过程中做初速度为v1的匀加速运动，设位移为x2

由公式可知：，

运动的时间为，所以，

由位移关系可知：L=x2－x1

即：

代入数据可得v1=10m/s或v1=90m/s(舍去)。

可见：航空母舰沿飞机起飞方向的速度至少10m/s．17.电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁作用力，有效缓冲车辆问的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。该装置简化为如下物理模型：如图所示，水平面上有一个绝缘动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度、宽度的单匝矩形纯电阻金属线圈，线圈的总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程中所受阻力恒为。开始时，小车静止在缓冲区域的左侧，线圈的右边刚好与宽为d(d>）的缓冲区域的左边界重合。缓冲区域内有方向垂直线圈平面向里、大小为B的匀强磁场，现控制动力小车牵引力的功率，让小车以恒定加速度a驶入缓冲区域，线圈全部进入缓冲区域后，立即开始做匀速直线运动，直至完全离开缓冲区域，整个过程中，牵引力的总功为W。(1)线圈进入磁场过程中，通