2021-2022学年河北省保定市蠡县第一中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年河北省保定市蠡县第一中学高三物理上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.如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是（

）(A)Q2带负电且电荷量小于Q1(B)b点的场强一定为零(C)a点的电势比b点的电势高(D)粒子在a点的电势能比b点的电势能小参考答案：ABD2.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻它的波形如图甲所示。经过时间0.1s，这列波的波形如图乙所示，则这列波的波速可能是 A．1．2m/s

B．2．4m/s

C．3．6m/s D．4．8m/s参考答案：AC由图象可知波的波长，由于波的传播方向可能沿x轴正向也可能沿x轴负向，故有多解。3.如图,圆孤轨道AB是在竖直平面内的1／4圆周，在B点，轨道的切线是水平的．一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小和刚滑过B点时的加速度大小分别为

（

）

A．0，g

B．g，g

C．2g，g

D．2g，2g参考答案：C4.(单选)水平面上静止放置一质量为M的木箱，箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的小球，两球间有一根处于拉伸状态的轻弹簧，使两根细线均处于拉紧状态，如图所示。现在突然剪断下端的细线，则从剪断细线开始到弹簧恢复原长以前，箱对地面的压力变化情况。下列判断正确的是(

) A.刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐增大 B.刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐减小 C.刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐减小 D.刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐增大参考答案：B5.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速度为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰．第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(

)A．三个

B．四个

C．五个

D．六个参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：7.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比为

，周期之比为

。参考答案：1︰4

；

1︰88.甲、乙两个物体静止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，当甲物体获得某一速度后与静止的乙物体发生弹性正碰，碰撞后，系统的总动量不变（选填“减小”、“增大”或“不变”），甲的速度小于乙的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：两物体碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可分析答题．解答：解：两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞后系统总动量不变；设甲的初速度为v0，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物体发生弹性碰撞，机械能守恒，由机械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，则v甲＜v乙；故答案为：不变，小于．点评：本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律得应用，注意弹性碰撞机械能守恒，难度适中．9.（6分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：

a._________________________；b._________________________。参考答案：a.原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定对称性。(3分)命题立意：本题是一条联系高新科技实际的题目,考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力。解题关键：观察原子排列是否有规律,是否对称,然后确定原子排列的共同特点。错解剖析：本题是一条新信息题,部分学生不知从何处下手,使解题受阻。避错技巧：新信息题往往与高新科技综合，有些知识是完全陌生的，但解决问题的方法可将中学常见的基本方法迁移过来。10.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：11.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/512.（3分）一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线（选填图中虚线代号）。

参考答案：d13.如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为α的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为μ1和μ2，并满足tanα=

，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角θ的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的示数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U—I图线，如图乙所示。请回答下列问题：

(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式I=

；(用U1、U2、R表示)

(2)电源两端电压随电流变化的图象是

(选填“a”或“b”)；当电阻箱阻值调节为

时，两条图线存在交点；

(3)根据图乙可以求得电源的电动势E=

V，内电阻r=

，该电路中小灯泡消耗的最大功率为

W。(本小题结果均保留两位有效数字)参考答案：15.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。(1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。(2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材：A．电压表0～3V，内阻10kB．电压表0～15V，内阻50kC．电流表0～0.6A，内阻0.05D．电流表0～3A，内阻0.01E．滑动变阻器，0～10F．滑动变阻器，0～100①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。错误l：_____________________________；

错误2：_____________________________。参考答案：【知识点】测定金属的电阻率J5【答案解析】（1）0.680（0.678～0.682

mm均可）；（2）①A，C，E；

②导线连接在滑动变阻器的滑片上；采用了电流表内接法测电阻．解析：（1）固定刻度读数：0；半刻度读数：0.5mm；可动刻度读数0.01mm×17.9=0.179mm；

故螺旋测微器读数为：0.679mm；

（2）①两节干电池电动势共为3V，为减小读数误差，选小量程电压表，故选A；

根据欧姆定律，I≈=，A=0.6A，电流不超过0.6A，故电流表同样选择小量程的，即选C；

滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，即选E；

故选：A，C，E；

②伏安法测电阻时，测量较大电阻用安培表内接法，测量较小电阻用安培表外接法，

本题待测电阻与安培表电阻相接进，故采用安培表外接法；

同时导线连接在滑动变阻器的滑片上；【思路点拨】（1）螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数；

（2）①两节干电池电动势共为3V，为减小读数误差，选小量程电压表；根据欧姆定律，电流不超过0.6A，故电流表同样选择小量程的；为使操作方便，滑动变阻器选择与电阻接进的，选10Ω的．

②连线电路要注意：电表极性不能接反，量程选择恰当的，安培表内外接法的选择．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上静止放置质量M=2kg，长L=0.84m的长木板C；离板左端S=0.12m处静止放置质量mA=1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ=0.4，在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g=10m/s2．现在木板上加一水平向右的外力F，问：（1）当F=9N时，小物块A、B、C的加速度分别为多大？（2）要使A与B碰撞之前，A的运动时间最短，则F至少应为多大，并求出最短时间．（3）若在A与B刚发生弹性碰撞时撤去外力F，且A最终能滑出C，则F的取值范围是多少？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．（2）由牛顿第二定律与运动学公式可以求出运动时间．（3）由牛顿第二定律求出加速度，由匀变速运动的位移公式求出时间，然后应用牛顿第二定律、动量守恒定律与能量守恒定律求出力的范围．解答：解：（1）设A和C一起向右加速，它们之间静摩擦力为f，由牛顿第二定律得：F=（M+mA）a，解得：a=3m/s2，对A，f=mAa=1×3=3N＜μmAg=4N，则A、C相对静止，一起加速运动；（2）A在与B碰之前运动时间最短，必须加速度最大，由牛顿第二定律得：fm=μmAg=mAa1，位移：L﹣s1=a1t12，解得：t1=0.6s；（3）在A与B发生碰撞时，A刚好滑至板的左端，则此种情况推力最大，设为F1，对板C，由牛顿第二定律得：F1﹣μmAg=MaC，位移：L=aCt12，解得：F1=N≈13.3N，若A与C没有发生相对滑动，设推力最小为F2．A与B发生弹性碰撞之前，对A和C，由动能定理得：F2（L﹣s）=（M+mA）v12﹣0，A与B发生弹性碰撞，因质量相等，A的速度交换给B，A静止，而后刚好撤去外力，A与C发生相对滑动，A滑至C的左端时A、C刚好共速，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv1=（M+mA）v2，由能量守恒定律得：μmAgs=Mv12﹣（M+mA）v22，解得：F2=3N，综合以上分析，推力的范围：3N＜F＜13.3N；答：（1）当F=9N时，小物块A的加速度为3m/s2；（2）若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是0.6s；（3）若在A与B发生弹性碰撞时撤去力F，A最终能滑出C，则F的取值范围是3N＜F＜13.3N．点评：本题是一道力学综合题，是多体多过程问题，比较复杂，分析清楚各物体的运动过程是正确解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律、动能定理即可正确解题，解题时要注意假设法的应用．17.某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重