河北省衡水市武强县中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省衡水市武强县中学2022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. 皮带传动装置中，小轮半径为r，大轮半径为2r。A和B分别是两个轮边缘上的质点，大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r，皮带不打滑。则 A．A与P的角速度相同 B．B与P的线速度相同 C．A的向心加速度是B的1/2 D．P的向心加速度是A的1/4 参考答案： D 2. 某人骑自行车以10m/s的速度在大风中向东行使，他感觉到风正以相当于车的速度从北方吹来，实际上风的速度是（    ） A．14m/s，方向为南偏西45°     B．14m/s，方向为北偏东45° C．10m/s，方向为正北            D．10m/s，方向为正南 参考答案： B 3. 如图(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔， 则虚线内的电路图应是(b)图中的图 参考答案： A 欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，内部电源的负极与外部正极插孔相连，故C、D错误；每次换挡都要短接表笔欧姆调零，所以内部应接可调电阻，故B错误，综合分析可知A正确．故选A。 4. 如图所示，在粗糙的水平地面上的长方形物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是（　　） A．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 B．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 C．水平拉力F逐渐减小 D．球对墙壁的压力逐渐减小 参考答案： C 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】小球受力平衡，对小球进行受力分析，作出受力分析图，当水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块时，θ增大，根据几何关系判断墙对小球的压力和物块对球支持力的大小变化情况，再结合牛顿第三定律判断球对墙壁的压力和球对长木板的压力变化情况，对小球和长方形物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，受力平衡，根据平衡条件及滑动摩擦力公式判断地面对长方体物块的支持力和地面对长方体物块的摩擦力变化情况，再对长方形物块受力分析，根据水平方向受力平衡列式求解水平拉力F的变化情况． 【解答】解：A、对小球和长方形物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，受力平衡，受到重力、地面的支持力、拉力F和墙壁对球水平向右的压力以及水平向左的滑动摩擦力，竖直方向受力平衡，则地面对物块的支持力等于整体的重力，不发生改变，动摩擦因数不变，则滑动摩擦力不变，故AB错误； C、对长方形物块受力分析，受到重力、地面的支持力、拉力F、球对物块的压力N2′以及滑动摩擦力作用，如图所示： 受力平衡，则水平方向有： F+N2′sinθ=f，根据牛顿第三定律可知，N2′=N2，由于N2增大，θ增大，f不变，则F减小，故C正确． D、对小球进行受力分析，如图所示： 小球受力平衡，则有：N1=Gtanθ，， 当水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块时，θ增大，则tanθ增大，所以N1增大，cosθ减小，则N2增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，故D错误． 故选：C 5. （单选）如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体跨过滑轮通过细绳连接，整个装置处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力作用于物体A上，缓慢拉开一小角度，斜面体与物体B一直保持静止．此过程中（     ） A．地面对斜面体的弹力减小 B．斜面对物体B的摩擦力一定增大 C．绳子对物体A的拉力减小 D．地面对斜面体的摩擦力增大 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. 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； 7. 质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为__________，方向为__________。 参考答案： m（v1＋v2），竖直向上 8. 己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________ 参考答案：     (1). 96:1    (2). 【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:； 则; 万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:， 则: 9. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示. （1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.（结果保留两位有效数字） （2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 砝码盘中砝码总重力F（N） 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a（m·s-2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据实验数据作出a-F的关系图像. （3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。 参考答案： (1) 0.16  (0.15也算对)          （2）（见图）  （3）未计入砝码盘的重力 10. （5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是              。 参考答案： 解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。 11. 为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中． (1)在图乙中作出a－F图线． (2)由a－F图线可以发现，该组同学在实验操作中遗漏了____________这个步骤． (3)根据a－F图线可以求出系统的质量是________(保留两位有效数字)． 参考答案： 12. 某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．    （1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为                        ； （2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d =       cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为            （用字母表示）； （3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_________________________________。 （4）某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是(    ) A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 参考答案： （1）m＜＜M （2）1.050     （3）加速度与合外力成正比 （4）C  13. （选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经      s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是               ．     参考答案： 答案：10cm （2分）；2.5 s（3分）；沿y轴的负方向（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某次实验课上，一兴趣小组想要较准确地得到某一电阻的阻值，决定采用“伏安法” 测量电阻，选用的仪器中，电压表内阻约为，电流表内阻约为，请完成以下问题： ⑴实验之前，先使用多用电表粗测待测电阻的阻值，测量时，将电表调至挡，经正确操作，得到多用电表的示数如图⑴所示，则待测电阻 _  _． ⑵在连接电路时，应采用电流表       法（内接/外接）． ⑶一个多量程多用电表的简化电路图如图⑵所示，当测量较大电流时，应将S旋到位置      ，该量程为              （用图中标注的物理量表示）． 参考答案： （1）测电阻应读最上面一排刻度，因为是挡，所以读数为． （2）因为，为减小误差，应采用电流表内接法． （3）S接1或2是测电流的，其中接1时，量程为，较大． 15. ①小丽用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下，请完成下列相关内容： 如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O； 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的       及两弹簧称相应的读数。图乙中B弹簧称的读数为        N； 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F’； 已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F’，得出结论。 ②某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丁所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系数k=      N/m（保留两位有效数字）。 参考答案： ①方向   11.40  如图所示  ② 60 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一半圆柱形透明体横截面积如图所示，O为截面的圆心，半径R=cm，折射率n=；一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体，求该光线在透明体中传播的时间；（已知真空中的光速c=3.0×108m/s） 参考答案： 解：设此透明体的临界角为C，依题意sinC== 当入射角为i=60°时，由n=，得：sinr===0.5，得折射角 r=30° 此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点入射角为，比较可得