河北省衡水市枣强县第一中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省衡水市枣强县第一中学2021-2022学年高三物理上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.某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是

A．物体在前8s内始终向同一方向运动B．物体在8s末离出发点最远C．物体在2～4s内做匀减速直线运动

D．物体在0～4s和在4～8s内的运动方向相反参考答案：CD2.（单选）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样A．B．C．D．参考答案：A3.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图象不可能的是(图中x是位移、v是速度、t是时间)（

）参考答案：C4.图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条电场线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两点的电场强度大小,则():A.A,B两点的电场强度方向不相同B.电场线从A指向B,所以EA>EBC.A,B两点在同一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EBD.因为不知道A、B两点附近的电场线分布情况,所以EA、EB的大小不能确定参考答案：D由题，A、B两点所在的电场线是直线，A、B两点电场强度方向必定相同，但无法判断电场线的疏密，也就无法判断A、B两点电场强度的大小。故ABC错误，D正确。故选D.【点睛】本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电线线，不能反映电场线的疏密，所以不能确定场强的大小.5.将标有“110V、40W”白炽灯L1和标有“110V、100W”白炽灯L2，与一只滑动变阻器（0～300Ω）组合起来接在220V的线路上，使L1、L2都能正常发光，下图中最优化的接法是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。7.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，38.（6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是m．参考答案：答案：0.4，5，0.19.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从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，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：10.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。11.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。12.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。13.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。参考答案：

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/(7R+r)=，电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示，一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速直线滑下．由于实验者不小心将纸带弄成了三段，并把中间一段丢失了，如图2是打出的完整纸带中剩下的两段，这两段纸带是小车运动的最初和最后两段时间分别打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，即图2每两个相邻计时点的时间间隔为0.02s，请根据图2给出的数据回答下列问题：（1）纸带的左端（选填“右端”或“左端，’）与小车相连；（2）根据匀变速直线运动的规律可求得：小车通过A点的瞬时速度热vA=1.36m/s，纸带上DE之间的距离xDE=8.23cm，小车的加速度a=3.88m/s2；（结果保留三位有效数字）（3）丢失的中间一段纸带上应该有3个计时点．参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题．分析：（1）小车做加速运动，所打点之间距离越来越大，由此可判断纸带的那端与小车相连；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即△x=aT2=常数，可以求出xDE的大小；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）由题意可知，小车做加速运动，计数点之间的距离越来越大，故小车与纸带的左侧相连．（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小为：根据匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即△x=aT2=常数，有：xEF﹣xDE=xFG﹣xEF即8.85cm﹣xDE=9.47cm﹣8.85cmxDE=8.23cm由题意可知：△x=0.62cm为常数，根据△x=aT2可得：（3）匀变速直线运动连续相等时间内的位移之差：=0.62cm

①匀变速直线运动不连续相等时间内的位移之差：=8.23cm﹣6.36cm=1.87cm

②由①②两式可知：3△x=1.86cm所以丢失的中间一段纸带上应该有3个计数点．故答案为：（1）左端；（2）1.36；8.23；3.88；（3）3点评：本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验中所需实验器材，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．15.有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A．米尺(最小分度为mm)；B．游标卡尺(游标为20分度)；C．电流表A1(量程0～5mA，内阻约10W)；D．电流表A2(量程0～100mA，内阻约0.6W);E．电压表V1(量程5V，内阻约5kW)；F．电压表V2(量程15V，内阻约15kW)；G．滑动变阻器R1(阻值范围0～10W，额定电流1.5A)；H．滑动变阻器R2(阻值范围0～100W，额定电流1A)；I．电源E(电动势6V，内阻可不计)；J．开关一个，导线若干。①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（乙）所示，该陶瓷管的外径D=

cm②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表

，电压表

，滑动变阻器

。（填写器材前面的字母代号）③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用已知量的符号表示）。参考答案：（1）1.340cm，（2）C，E，G（3）如答案图（4）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.随着科学技术的发展，磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会，如图13所示为电磁驱动装置的简化示意图，两根平行长直金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角为q，导轨的间距为L，两导轨上端之间接有阻值为R的电阻。质量为m的导体棒ab垂直跨接在导轨上，接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=tanθ，导轨和导体棒的电阻均不计，且在导轨平面上的矩形区域（如图中虚线框所示）内存在着匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度的大小为B。（导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内）（1）若磁场保持静止，导体棒在外力的作用下以速度v0沿导轨匀速向下运动，求通过导体棒ab的电流大小和方向；（2）当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时，可以使导体棒以速度v0沿斜面匀速向上运动，求磁场运动的速度大小；（3）为维持导体棒以速度v0沿斜面匀速向上运动，外界必须提供能量，此时系统的效率η为多少。（效率是指有用功率对驱动功率或总功率的比值）参考答案：（1）磁场静止，导体棒以速度v0向下切割磁感线感应电动势：

…………………（2分）感应电流：

………………（2分）由右手定则判定，电流的方向由b指向a…………………（2分）（2）磁场带动导体棒共同向上运动受力如图所示：感应电动势：……（2分）感应电流：………………

（1分）安培力：…………………

（1分）平衡方程：……………

（1分）得：

（1分）（3）导体棒以速度v0沿斜面匀速向上运动时，感应电流：

……………

（1分）导体棒中焦耳热功率：…

（1分）摩擦生热功率：……（1分）克服重力做功的功率：……………（1分）系统的总功率：…………（1分）系统的效率：………

（1分）17.一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。参考答案：36m设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有

-----------------------------------------①

---------------------------------------②

---------------------------------------------③

------------------------------------------④设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有

---------------------------------------⑤

--------------------------------------------⑥

----------------------------------------------⑦式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为，有

-----------------------------------------------⑧卡车和车厢都停下来后相距

-----------------------------------------⑨由①至⑨式得

---------------------------10带入题给数据得:---------------------------------1118.如图所示，直角