河北省保定市导务乡中学2022年高三物理下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. （多选）有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为，如图所示。如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的摩擦因数均为，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（   ） A．砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零 B．砂子稳定时，只有形成严格规则的圆锥底面受到地面的摩擦力才为零 C．砂子稳定形成的圆锥底角最大值为 D．砂子稳定形成的圆锥底角最大值为 参考答案： AC 该题考查共点力的平衡问题只要砂子稳定，沙堆底面受到地面的摩擦力就一定为零，不一定是严格的圆锥底面，故B错误，A正确；当砂子形成稳定的圆锥时，由平衡，得，故D错误，C正确。 2. （单选）假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图所示．以下说法正确的是  (　　) A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的速度小于天体B做圆周运动的速度 C．天体B做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力 D．天体B做圆周运动的向心力小于天体C对它的万有引力 参考答案： D 3. 据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（  ） A.                                     B.                            C.                    D. 参考答案： A 4. （多选）如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，不计粒子的重力。则（   ） A、a、b一定是异性电荷      B、a的速度将减小，b的速度将增加 C、a的加速度将减小，b的加速度将增加 D、两个粒子的电势能一个增加一个减小 参考答案： AC 5. 一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b两点之间沿波的传播方向的距离为2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是     A 波速可能大于 B 波速可能等于 C 波速可能等于 D 波速可能等于 参考答案： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、 乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的 小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的 轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及 一切摩擦。    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足       。 实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____    （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。 实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为        （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将   ____（填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 7. A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为[jf21] __________。 参考答案： 4∶1，1∶16  8. 某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。   实验次数 1 2 3 4 5 F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1 t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6 （1）为便于分析与的关系，应作出            的关系图象，并在如图坐标纸上作出该图线 （2）由图线得出的实验结论是 ：                   （3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与时间的关系：                                         。 （4）由以上得出的结论是：                                             。 参考答案： （1）   图略 （2）与成正比 （3）推导过程： （4）在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比 9. 如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为　     　． 参考答案： 【考点】平抛运动． 【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径． 【解答】解：如图所示 h=R 则Od==R 小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R 竖直位移为：y=h=R 根据平抛运动的规律得： y=gt2 x=v0t 联立解得：R= 故答案为：． 10. 如右图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Ｑ，让一个质量为m的带负电的点电荷从斜面顶端A沿斜面滑下．已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v，则该质点滑到斜边底端C点时的速度为__________ 参考答案： 11. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。 　　 参考答案： 质子， α粒子 12. 如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=________；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=________。 参考答案：     答案：， 13. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0 —3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（　　） A．路端电压和电流不可能同时相等 B．输出功率不可能相等 C．总功率不可能相等 D．效率不可能相等 参考答案： D 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【分析】研究电源外特性曲线与坐标轴交点的物理意义，可判断E1＞E2，r1＞r2；根据根据图象结合功率公式可明确路端电压及功率及效率关系． 【解答】解：由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir，得 当I=0，U=E，U﹣I图线与U轴的交点表示断路，U=E， 图线斜率大小表示r 则可判断出E1＞E2，r1＞r2 A、作出R的U﹣I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1=U2且I1=I2；此时输出功率P=UI，则输出功率相等；故AB错误； C、电源消耗的总功率P=EI，要满足P1=P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示： 故对于图中所示的情况，可能有P1=P2；故C错误； D、电源的效率η=×100%=×100%；由图可知，电源1的内电阻较大，则电源1的效率较低，它们不可能相等；故D正确； 故选：D． 15. 在《用打点计时器测速度》实验中， （1）下列说法正确的是 A．拖动纸带的同时，闭合电源开关 B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，拖动纸带 C．纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较大 D．利用打出的纸带可以准确的求出打下某些点时纸带运动的瞬时速度 （2）某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔1个点取一个记数点,标上字母A、B、C、D、E、F。 如图所示，某同学用mm刻度尺进行测量，请帮忙读出B、C、D、F在刻度尺上的位置，填到下表中: 计数点 B C D E F 位置（cm）                    4.44 6.22 8.12 由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为         m/s。 （3（4分）若认为一段时间中间时刻的瞬时速度就是这段时间内的平均速度，则打点计时器打下C点时小车的速度VC =         m/s，小车从C点运动D点过程中的加速度 a=          m/s2。 参考答案： （1）BD  （2）1.34    2.76    0.406 （3）0.388    1.00  解析：（1）A、为了提高纸带的利用率，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，这样可以尽量在纸带上多打点，为了提高纸带的利用率，同时为了使打点更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车，故A错误，B正确；C、纸带上的打点密集说明，纸带运动速度较小．因为在相等的时间内位移较小，故C错误；D、利用中点时刻的瞬时速度等于平均速度，可准确求出某点的瞬时速度，故D正确；故选：BD． （2）刻度尺的读数要在最小刻度1mm的基础上向下一位即10分位估读，所以B点的读数范围1.35cm，C点的读数范围2.75cm．处理时每隔1个点取一个记数点，所以相邻计数点之间的时间间隔T=0.04s，根据平均速度的定义得：AF段纸带时小车的平均速度 m/s=0.406m/s（4）一段时间中间时刻的瞬时速度就是这段时间内的平均速度，则打点计时器打下C点时小车的速度VC=×10?2m/s=0.388 m/s， 同理，vD＝×10?2m/s＝0.43m/s，小车从C点运动D点过程中的加速度为：a=≈1.00 m/s2． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处，其中AB长为1m，BC长为0.6m，BC与水平面夹角为，磁铁与铁板间的引力为磁铁重