河北省廊坊市三河第八中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

河北省廊坊市三河第八中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5πt(cm)，下列说法中正确的是 A．这列简谐波的周期为4.0s B．这列简谐波的振幅为20cm C．这列简谐波沿x轴负向传播 D．这列简谐波的传播速度为10m/s参考答案：D2.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图8所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积参考答案：ABD3.(单选题)如图2所示，质量为m的小球套在竖直放置的固定光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的顶点A,另一端与小球相连小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角θ=30°,则轻绳对小球的拉力大小为A.

B.mg

C.2mg

D.mg参考答案：A4.（单选）如上右图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑．关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式．要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性．根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律．.分析：本题要求定性的分析即可，所以可以采用特殊值的方法来快速的得到答案．解答：解：如果物体不是放在斜面上，而是在水平面上，即θ=0的时候，此时Mm之间的作用力应该是mg，此时的sinθ=0，AB选项的结果为0，所以AB错误；对于C选项，M=msin2θ是可能的，而在C选项中，此时的结果为无穷大，所以C错误；所以正确的为D选项．故选：D．点评：由于斜面是在光滑的水平面上，并没有固定，物体与斜面相互作用会使斜面后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角＞θ，与物体沿着固定斜面下滑截然不同．5.下列说法中不正确的是（

）A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的B．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同C．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用参考答案：ACD书受到的支持力的施力物体是桌面，是由于桌面发生形变而产生的，故A错误；摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体的运动方向有可能相同，故B正确；地球表面的重力加速度不是处处相等，故C错误；静止的物体可能有相对运动，有可能受到滑动摩擦力的作用，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做了

和

的简化处理。参考答案：答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。7.如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）参考答案：8.(4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。则D点电场强度大小为

；若将点电荷-q从O移向C，其电势能

。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：

答案：零；增大9.如图所示是甲、乙、丙三个物体做直线运动的s-t图像，比较三物体的

(1）位移大小：

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。参考答案：、、10.某同学用左下图所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。装置屮小车J^量为W,钩码的总质量为/?

‘①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用_____式打点计吋器(选填“电磁”或“电火花”）。在没有钩码拖动下，需要将长木扳的右端

,使小车拖动纸带穿过计时器时能_____②

在_____的条件下，可以认为细绳对小车的拉力近似等于钩码的总重力，在控制_____不变的情况下，可以探究加速度与力的关系。③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开小车，小车拖动纸带运动而得到右上图所示的一条纸带，其中0点为小车开始运动吋打下的第一点，A、B、C为纸带上选定的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，用刻度尺测得A、B、C三计数点到O点的距离分别为xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,则小车的加速度大小为a=_____m/s2参考答案：①电火花（1分）

垫高（1分）

匀速直线运动（或均匀打点）（2分）②m《M(或钩码的总质量远小于小车的质量)（2分）

M(或小车的质量)（2分）③0.95（2分）11.某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律．将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点，在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点，同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN，将细线拉直，让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放．当其摆至另一侧最高点时，观察其位置是否在水平线上，从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒．（1）为进行多次实验验证，该同学通过调整

，然后再次重复实验．（2）在实验中，该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因是

（写出一条即可）．参考答案：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，当碰到钉子后，机械能仍守恒，为多次实验验证，则可改变P点的高度；小球在摆动过程中，因存在摩擦阻力，则摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低．【解答】解：（1）由题意可知，由于小球释放后，只有重力做功，机械能守恒，因此只要小球另一侧最高点在同一水平线即可，为了多次进行实验验证，可通过调整P点的高度，再次重复实验；（2）在实验中该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低，造成该结果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案为：（1）P点的高度；（2）运动过程中受到摩擦阻力．12.一个铀核()放出一个α粒子后衰变成钍核()，其衰变方程为

；已知静止的铀核、钍核和α粒子的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，上述衰变过程中释放出的核能为

。参考答案：（2分）

(m1-m2-m3)c2（2分）13.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如图1所示的装置探究“物体质量一定时，其加速度与所受合外力的关系”．（1）该同学是采用v﹣t图象来求加速度的，图2是实验中打出的一条纸带的一部分（单位cm），纸带上标出了连续的6个计数点，相邻计数点之间还有4个点没有画出，打点计时器接在频率为50Hz的交变电源上．打点计时器打3点时，小车的速度为0.23m/s．（结果保留两位有效数字）．打这条纸带小车的加速度为0.39m/s2．（结果保留两位有效数字）．（2）该同学把各点的速度都算出来，标在了v﹣t坐标系中，如图3甲所示．并作出小车运动的v﹣t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=1.0m/s2（结果保留两位有效数字）（3）该同学最终所得小车运动的a﹣F图线如图3乙所示，从图中我们可以看出图线是一条过原点的直线，根据该图线可以确定下列判断中正确的是ADA．本实验中小车的质量一定时，其加速度与所受合外力成正比B．小车的加速度可能大于重力加速度gC．可以确定小车的质量约为2kgD．实验中配重的质量m远小于小车的质量M．参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题．分析：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可求出3点的瞬时速度大小，根据作差法求出加速度．（2）在匀变速直线运动中，v=v0+at，故v﹣t图象应为线性关系，连线求出图线的斜率即为加速度．（3）由原理F=Ma结合图象可分析：F与a的关系，斜率的意义．解答：解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度：v3==0.23m/s，根据逐差法得：a==m/s2，（2）在匀变速直线运动中，v=v0+at，故v﹣t图象应为线性关系，画图时让尽量多的点落在直线上即可，图象如图所示．图象的斜率表示加速度，则a==1.0m/s（3）A：由图线可得：F与a成正比，故A正确．B：小车的加速度：a=，所以加速度不可能大于g，故B错误．C：图线的斜率k==2，所以：M=0.5kg，故C错误．D：因为图线是过原点的直线，故满足配重的质量m远小于小车的质量M，故D正确．故选：AD故答案为：（1）0.23；0.54（2）如图；1.0（3）AD点评：对该实验要明确实验原理，在此基础上对器材的选择，误差分析，注意事项等问题进行分析会起到事半功倍的效果．15.（6分）某学习小组通过实验来研究用电器Z的导电规律。他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215

（1）请根据上述表格中的数据，在图中用笔连线补充完成该电路的实物图；

（2）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图所示，请根据这些数据和图线解决下列问题：①若把用电器Z接入图22所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为________Ω；

②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图，则在该电路中用电器Z的工作压为__________V。参考答案：答案：（1）如图；（2）①10Ω，②0.83V四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示，两根间距为l1的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为l2，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻。（1）若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率随时间t的变化关系式为，求回路中感应电流的有效值I；（2）若CD棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为fm，磁感应强度B随时间t变化的关系式为B=kt。求从t=0到CD棒刚要运动，电阻R上产生的焦耳热Q；（3）若CD棒不固定，不计CD棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为B。现对CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由静止开始向右以加速度a做匀加速直线运动。请在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象，并求经过时间t0，外力F的冲量大小I。参考答案：见解析（1）根据法拉第电磁感应定律回路中的感应电动势

所以，电动势的最大值

【2分】

由闭合电路欧姆定律

【2分】

由于交变电流是正弦式的，所以

【2分】（2）根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

根据闭合电路欧姆定律，

CD杆受到的安培力

【2分】

当CD杆将要开始运动时，满足：

【2分】

由上式解得：CD棒运动之前，产生电流的时间

所以，在时间t内回路中产生的焦耳热

【2分】（3）CD棒切割磁感线产生的感应电动势时刻t的感应电流

【1分】CD棒在加速过程中，根据由牛顿第二定律

【2分】

解得：

【1分】根据上式可得到外力F随时间变化的图像如图所示由以上图像面积可知：经过时间t0，外力F的冲量I解得：

【2分】17.（20分）据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成