2022-2023学年河北省沧州市任丘第四中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年河北省沧州市任丘第四中学高三物理期末试卷含解析一、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1.三个质子1、2和3先后分别以大小相等、方向如图所示的初速度和，从平板上的小孔O射入匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力，这三个质子打到平板上的位置到小孔O的距离分别是和，在磁场中运动的时间分别为和，则

A．

B．C．

D．参考答案：答案：AD2.某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况，摆球由A点由静止释放，经过最低点C到达与A等高的B点，D、E、F是OC连线上的点，OE=ED，DF=FC，OC连线上各点均可钉细钉子．每次均将摆球从A点由静止释放，不计绳与钉子碰撞时机械能的损失，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．若只在F点以下某点钉钉子，摆球可能做完整的圆周运动B．若只在F点钉钉子，摆球最高可能摆到D点C．若只在D点钉钉子，摆球最高只能摆到AB连线以下的某点D．若只在E点钉钉子，摆球最高可能摆到AB连线以上的某点参考答案：A考点：简谐运动的回复力和能量．分析：小球的摆动过程中机械能守恒；绳碰到钉子后，根据悬点位置的改变可确定小球摆动的最高点；分析小球能否做圆周运动．解答：解：A、若在F点以下某点钉钉子，则小球半径很小，只要小球到达最高点时，重力小于小球转动需要的向心力，则小球可以做完整的圆周运动，故A正确；B、若在F点放钉子，则根据机械能守恒小球应该摆到D点，但由于小球在竖直面内做圆周运动，由竖直面内圆周运动的临界条件可知，到达D点时速度为零，则说明小球达不到D点即已下落；故B错误；C、若钉子在D点及以上，则由机械能守恒定律可知，小球最高只能摆到AB连线上的某点；故C错误；D、若只在E点钉钉子，根据能量守恒定律，摆球最高只能摆到AB连线上的某点；则D错误；故选：A．点评：本题为圆周运动与机械能守恒结合的题目，要注意分析根据机械能守恒的条件进行分析，同时注意应用临界面内圆周运动的临界值的应用．3.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是：A.在0～10秒内两车逐渐靠近B.在10～20秒内两车逐渐远离C.在5～15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇参考答案：C由图可知：甲物体始终做速度为v1=5m/s的匀速直线运动，而乙物体做初速度为v0=10m/s，加速度为a=-0.5m/s2的匀加速直线运动．故在0～10s内乙的速度始终大于甲的速度，故两车之间的距离越来越远，故A错误．而在10～20s内甲的速度大于乙的速度，由于乙在前，故两车之间的距离越来越近，故B错误．在t=5s时，乙的速度v2=v0+at=10-0.5×5=7.5m/s，故在5～15s内甲车的位移s1=v1t=5×10=50m，在5～15s内乙车的位移s2=v2t+at2=7.5×10-×0.5×102=75-25=50m，所以s1=s2，故C正确．当t=20秒时两车在公路上相遇，t=10秒时两车,速度相同，故D错误。4.（多选）（2014秋?微山县校级月考）甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v﹣t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）A． 在0～10秒内两车逐渐远离B． 在10～20秒内两车逐渐远离C． 在t=10秒时两车在公路上相遇D． 在5～15秒内两车的位移相等参考答案：AD解：A、由图可知，甲做匀速直线运动，乙做匀减速直线运动，10s前甲的速度大于乙的速度，故0～10秒内两车逐渐远离，故A正确；B、10～20秒内甲的速度大于乙的速度，故乙车开始靠近甲车，故B错误；C、10s时两汽车的速度相等，而在10s之前乙一直在甲的前面，故两汽车不可能相遇；故C错误；D、由图可知，5～15秒内两车图象与时间轴围成的面积相等，故说明两车的位移相等，故D正确；故选AD．5.（单选）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻1s内的位移差都是1m D．任意1s内的速度增量都是2m/s

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，若波的传播速度v=8m/s,则x=4m处的质点P的振动方程y=______cm,x=1m处的质点O在5s内通过的路程为______cm.参考答案：7.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m8.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可9.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小工件的长度，如图甲所示的读数是

mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是

mm。用欧姆表测同一定值电阻的阻值时，分别用×1；×10；×100三个挡测量三次，指针所指位置分别如图丙中的①、②、③所示，被测电阻的阻值约为

Ω。参考答案：104.05

0.520

200为提高测量的精确度，应该用挡，被测电阻阻值约为；10.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）11.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左12.氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出

种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为

（用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有

种。参考答案：13.如图所示，是在某实验过程中打出的一条纸带，根据纸带可以判断或计算出：（1）若O端与运动物体相连，其中的D-H段，表示物体在做

运动；（2）如果这是在“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带，则需要计算纸带中

段的速度，大小为

m/s（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）匀减速直线

（2分，只答减速运动给1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，倾角为θ的斜面固定不动，斜面上有一个质量为M的盒子A，盒子中有一个刚好与盒内壁相切的质量m的球B，盒内壁光滑而外壁与斜面间的摩擦系数为μ，μ<tgθ,用与斜面平行斜向下的力F推A，讨论球与盒子哪一壁相挤压，这一压力是多少？参考答案：17.如图所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=．一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h=2.0cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s．试求：①该单色光在玻璃砖中的传播速度．②