2022年河北省保定市中国煤炭地质总局中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年河北省保定市中国煤炭地质总局中学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.地球绕太阳的公转周期和轨道半径分别为T和R；月球绕地球的运动周期和轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：B2.氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中：A．辐射光子，获得能量 B．辐射光子，放出能量C．吸收光了，放出能量

D．吸收光子，获得能量参考答案：

答案：B3.如图所示，水平传送带逆时针匀速转动，速度为8m/s，A、B为两轮圆心正上方的点，AB=L1=6m，左右两端分别与轨道无缝对接，小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失，AP=L2=5m，物块与AP、AB间动摩擦因数均为μ=0.2，物块以一定的初速度vo沿轨道滑上传送带B点，欲使物块可以返回到B点且速度为零，g=10m/s2，则物块的初速度v。不可能的是

(

)A.7m/s

B.8m/s

C.9m/s

D.10m/s参考答案：D4.如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以ω=kt（k＞0且是恒量）的角速度转动．从t=0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上．假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则下图中P-t图象、d2-t2图象分别正确的是（

）A. B.C. D.参考答案：ACA、时刻t将小物块解锁后物块做平抛运动，初速度为：

物块落地时竖直分速度为：

物块落到地面上时重力的瞬时功率为：，可知P与t无关，故A正确，B错误；

C、物块做平抛运动的时间为：

水平位移大小为：

根据几何知识可得落地点到转盘中心的水平距离为：，故C正确，D错误。点睛：小物块解锁后做平抛运动，根据平抛运动的规律和功率公式得到P与t的关系式，d2与t2的关系式，即可选择图象。5.（单选）如图所示斜面，除AB段粗糙外，其余部分都是光滑的，一个物体从顶端滑下，经过A、C两点时的速度相等，且AB=BC，整个过程斜面体始终静止在水平地面上。则物体在AB段和BC段运动过程中A．速度改变大小和方向均相同B．重力做功的平均功率相同C．斜面体对水平面的压力相同D．斜面体受到水平面的静摩擦力大小和方向均相同参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，半径为和的圆柱体靠摩擦传动，已知，分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。参考答案：7.测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示：(l)在坐标纸上描点如图所示，请在图中作出电梯在O～6Os内的速度一时间图线；

(2)由所作图线判断，在0～6Os内电梯加速度的变化情况是____________．参考答案：8.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。9.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤10.如图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m.一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点.则波的频率是____Hz,在t=5s时质点c向____(填“上”“下”“左”或“右”)运动.参考答案：

(1).0.25

(2).上t=3s时a第一次到达最高点，，T=4s；；根据，，波传到C点后，C振动了2s，即半个周期，所以5s时C经平衡位置向上运动。【名师点睛】由题“在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点”可确定出该波的周期和频率．根据a与c间的距离，求出波从a传到d的时间．根据时间t=5s与周期的关系，分析质点c的状态。11.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.2512.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：_____________参考答案：13.一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。(1)

根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2-t图像

B.作x-t2图像

C.作图像(2)

请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)

根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）参考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.60三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：(1)弹簧的劲度系数

。(2)弹簧的弹力为5N时，弹簧的长度为

。200N/m

12.5

7.5(3)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数p，两位同学分别设计了如图所示甲、乙的实验方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更合理。②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a示数为6.0N，b示数为11.0N，c示数为4.0N，则A、B间的动摩擦因数为

。

参考答案：（1）（6分）①甲；②0.30（每空3分）15.用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．回答下列问题：（1）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是

．（2）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是

（填字母序号）．A．取下砂和砂桶

B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是

．参考答案：（1）绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和（2）AD（3）平衡摩擦力过度．【考点】验证牛顿第二运动定律．【分析】该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制砂和砂桶的总重力不变，研究加速度与质量的关系．当小车的质量远大于砂桶和砂的总质量时，细线的拉力等于砂桶和砂的总重力大小．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）实验中要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和的目的”是：绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和．（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动．故AD正确，BC错误；故选：AD．（3）由图象可知，对应的表达式为：a=+a0；则说明图线在纵轴上截距不为零说明在没有施加拉力的情况下，物体已经具有加速度，即物体的斜面倾角过大；即平衡摩擦力过度；故答案为：（1）绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和（2）AD（3）平衡摩擦力过度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2008年9月28日傍晚我国自行研制的神舟七号载人飞船经历68个多小时的太空飞行，在预定轨道绕地球飞行45圈后成功返回。设“神舟”七号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，求：

(1)飞船的圆轨道离地面的高度；

(2)飞船在圆轨道上运行的速率。参考答案：（1）

……………（1分）

……………（1分）

……………（1分）

联立得圆轨道离地高度为：

………………（2分）Ks5u（2）

17.如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧．可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍．两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动．B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：（1）物块B在d点的速度大小；（2）物块A滑行的距离s．参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用．专题：压轴题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）在d点根据向心力公式列方程可正确求解．（2）分析清楚作用过程，开始AB碰撞过程中动量守恒，碰后A反弹，B继续运动根据动能定理和动量定理可正确求解．解答：解：（1）设物块A和B的质量分别为mA和mBB在d处的合力为F，依题意①②由①②解得③（2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，系统动量守恒mAv1﹣mBv2=0

④B由位置b运动到d的过程中，机械能守恒

⑤A在滑行过程中，由动能定理

⑥联立③④⑤⑥，得答：（1）物块B在d点的速度大小为；（2）物块A滑行的距离为．18.在勇气号火星探测器