河南省焦作市孟州高級中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

1、河南省焦作市孟州高級中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止開始自由下落，以地面作為零勢能面。當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為 （  ）a             b c            d 參考答案：  

2、;  b2. （單選題）某物體做直線運(yùn)動的vt圖象如圖所示,據(jù)此判斷四個選項中正確的是(f表示物體所受合力,x表示物體的位移)        （    ）     參考答案：b3. （單選）如圖所示，一個光滑的水平軌道ab與光滑的圓軌道bcd連接，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為r，b為最低點，d為最高點，一個質(zhì)量為m的小球以初速度v0沿ab運(yùn)動，剛好能通過最高點d，則a小球質(zhì)量越大，所需的初速度越大b圓軌道半徑越大，所需的初速度越大c初

3、速度v0與小球質(zhì)量m、軌道半徑r無關(guān)d小球質(zhì)量m和軌道半徑r同時增大，有可能不用增大初速度v參考答案：b4. 冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)。質(zhì)量比約為7:1，同時繞它們連線上某點o做勻速圓周運(yùn)動。由此可知，冥王星繞o點運(yùn)動的（      ）（a）軌道半徑約為卡戎的1/7                     （b）角速度大小約為卡戎的1/7（

4、c）線速度大小約為卡戎的7倍              （d）向心力大小約為卡戎的7倍參考答案：a5. 如圖所示，汽車以20 m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線40 m處時，綠燈還 有3 s熄滅.而該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動的速度(v)一時間(t)圖 象可能是 參考答案：bc二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 如圖所示為一圓拱橋，最高點的半徑為40m。一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小車，以10ms的速度經(jīng)過拱橋的最

5、高點。此時車對橋頂部的壓力大小為_n；當(dāng)過最高點的車速等于_m/s時，車對橋面的壓力恰好為零。（取g=10ms2）參考答案：   20       7. 如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器初始時注射器內(nèi)氣體體積v1，玻璃管內(nèi)外液面等高將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積v2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積v3，從管內(nèi)回流的水體積為v4整個過程溫度不變，則v3v4；v1=v2+v3（填，或=）參考答案：考點：

6、理想氣體的狀態(tài)方程專題：理想氣體狀態(tài)方程專題分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)變大體積變小，壓強(qiáng)變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時，氣體壓強(qiáng)變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，v1v2，拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，v3v4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強(qiáng)不變，氣體總體積不變，則v1=v2+v3，故答案為：=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題8.  

7、;   （5分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00秒鐘第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50秒鐘再次聽到回聲。已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為           m。參考答案：答案：425解析：測量員先后聽到兩次回聲分別是前（離他較近的墻）后兩墻對聲波的反射所造成的。設(shè)測量員離較近的前墻壁的距離為x，則他到后墻壁的距離為 。所以有 解得兩墻壁間的距離s425m。9. 如圖所示，在場強(qiáng)為e的勻強(qiáng)電場中有相距為l的兩點a、b，連線ab

8、與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從a點移到b點若沿直線ab移動該電荷，電場力做功w=_， ab兩點間的電勢差uab                      參考答案：qelcos_    elcos10. 氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示玻璃測溫泡a內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管b和水銀壓強(qiáng)計相連開始時a處于冰水混合物中，左管c中水銀面在o點處，右管d中水銀面

9、高出o點h114 cm.后將a放入待測恒溫槽中，上下移動d，使c中水銀面仍在o點處，測得d中水銀面高出o點h244cm.(已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmhg)求恒溫槽的溫度此過程a內(nèi)氣體內(nèi)能_(填“增大”或“減小”)，氣體不對外做功，氣體將_(填“吸熱”或“放熱”)參考答案：364 k(或91)增大吸熱11. 一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置a，b，c，d，e進(jìn)行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4

10、（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為   m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置a的速度大小為    m/s參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b點的速度，結(jié)合速度時間公式求出a位置的速度【解答】解：（1）根據(jù)x=at2得，小球下滑的加速度大小a=（2）b點的瞬時速度m/s=0.87

11、5m/s，則a位置的瞬時速度va=vbat=0.8751.1×0.1m/s=0.765m/s故答案為：（1）1.10（2）0.76512. 黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為t，引力常量為g，則此黑洞的平均密度為           參考答案：13. 從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點上方2m高處被接

12、住，這段時間內(nèi)小球的位移是           m,路程是           m.（初速度方向為正方向）參考答案：-3 12   三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 靜止在水平地面上的兩小物塊a、b，質(zhì)量分別為ma=l.0kg，mb=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，a與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，

13、使a、b瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為ek=10.0j。釋放后，a沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。a、b與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。a、b運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間a、b速度的大??；（2）物塊a、b中的哪一個先停止？該物塊剛停止時a與b之間的距離是多少？（3）a和b都停止后，a與b之間的距離是多少？參考答案：（1）va=4.0m/s，vb=1.0m/s；（2）a先停止； 0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)a、b組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出a、b各自的速度大?。?/p>

14、很容易判定a、b都會做勻減速直線運(yùn)動，并且易知是b先停下，至于a是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷a向左運(yùn)動停下來之前是否與b發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間a和b的速度大小分別為va、vb，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mava-mbvb聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得va=4.0m/s，vb=1.0m/s（2）a、b兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)a和b發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的b。設(shè)從彈簧釋放到b停止所需時間為t，b

15、向左運(yùn)動的路程為sb。，則有在時間t內(nèi)，a可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后a將向左運(yùn)動，碰撞并不改變a的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，a在時間t內(nèi)的路程sa都可表示為sa=vat聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得sa=1.75m，sb=0.25m這表明在時間t內(nèi)a已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與b發(fā)生碰撞，此時a位于出發(fā)點右邊0.25m處。b位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m（3）t時刻后a將繼續(xù)向左運(yùn)動，假設(shè)它能與靜止的b碰撞，碰撞時速度的大小為va，由動能定理有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得      &#

16、160;     故a與b將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后a、b的速度分別為va以和vb，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有                聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得        這表明碰撞后a將向右運(yùn)動，b繼續(xù)向左運(yùn)動。設(shè)碰撞后a向右運(yùn)動距離為sa時停止，b向左運(yùn)動距離為sb時停止，由運(yùn)動學(xué)公式    &#

17、160;   由式及題給數(shù)據(jù)得sa小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15. （選修34）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t2s時的波形圖，圖乙是這列波中p點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。  參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為(1分) 由乙圖知該波的振動周期為(1分) 設(shè)該波的傳播速度為v，有(1分) 又由乙圖知，p點在此時的振動方向向上，(1分) 所以該波的傳播方向水平向左。(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 質(zhì)量為100kg的“勇氣”號火星車于2004年

18、成功登陸在火星表面。若“勇氣”號在離火星表面12m時與降落傘自動脫離，被氣囊包裹的“勇氣”號下落到地面后又彈跳到18m高處，這樣上下碰撞了若干次后，才靜止在火星表面上。已知火星的半徑為地球半徑的05倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的01倍。若“勇氣”號第一次碰撞火星地面時，氣囊和地面的接觸時間為07s，其損失的機(jī)械能為它與降落傘自動脫離處（即離火星地面12m時）動能的70%，（地球表面的重力加速度g10m/s2，不考慮火星表面空氣阻力）求： （1）火星表面的重力加速度； （2）“勇氣”號在它與降落傘自動脫離處（即離火星地面12m時）的速度； （3）“勇氣”號和氣囊第一次與火星碰

19、撞時所受到的平均沖力。參考答案：（1）（2）反彈             （3）取豎直向上為正方向    (f-mg)t=mv2-m1×(-21)f=4400n17. 某種液體的折射率為，在液面下有一可繞垂直紙面的軸o勻速轉(zhuǎn)動的平面鏡oa，oa的初始位置與液面平行，如圖所示，在液面與平面鏡間充滿自左向右的平行光線，若在平面鏡逆時針旋轉(zhuǎn)一周的過程中，有光線射入空氣中的時間為2s，求：（1）平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過多大角度時，光線開始進(jìn)入空氣；（2）平面

20、鏡旋轉(zhuǎn)的角速度為多大參考答案：解：（1）設(shè)臨角為c，則sinc=可得 c=45°=設(shè)平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過1角度時光線開始進(jìn)入空氣，此時經(jīng)平面鏡反射的光線在液面的入射角=c，如圖a所示則1=（2）平面鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的過程中，經(jīng)平面鏡反射的光線在液面的入射角先減小后增大，當(dāng)增大到臨界角時，光線又不能射入空氣，如圖b所示，由幾何關(guān)系可得：2=而t=22，聯(lián)立得：=rad/s答：（1）平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過時，光線開始進(jìn)入空氣（2）平面鏡放置的角速度是rad/s【考點】光的折射定律【分析】（1）平面鏡的反射光射到水面時，若不發(fā)全反射，光線將射入空氣中根據(jù)公式sinc=求出臨界角c當(dāng)入射角等于c時

21、，恰好發(fā)生全反射再結(jié)合平面鏡轉(zhuǎn)過的角度等于反射光線轉(zhuǎn)過角度的一半，進(jìn)行求解（2）由反射定律和幾何知識確定出人光線射入空氣平面鏡轉(zhuǎn)過的角度，由公式=求角速度18. 如圖，半徑為r的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)小球a、b質(zhì)量分別為m、m（為待定系數(shù)）a球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止于軌道最低點的b球相撞，碰撞后a、b球能達(dá)到的最大高度均為，碰撞中無機(jī)械能損失重力加速度為g試求：（1）待定系數(shù)；（2）第一次碰撞剛結(jié)束時小球a、b各自的速度和b球?qū)壍赖膲毫?；?）小球a、b在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時各自的速度，并討論小球a、b在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時各自的速度參考答案：考點：動量守恒定律；動能定理的應(yīng)用專題：壓軸題；動量與動能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合分析：（1）由題，碰撞中無機(jī)械能損失，以ab組成的系統(tǒng)研究，由機(jī)械能守恒定律研究a球從靜止開始下滑到碰撞后a、b球達(dá)到的最大高度的過程，可求出待定系數(shù)；（2）碰撞后，a、b兩球各自的機(jī)械能守恒，可求出碰撞后的速度，b球由軌道的支持力和重力的合力提供向心，由牛頓運(yùn)動定律求解b球?qū)壍赖膲毫Γ唬?）小球a、b在軌道最低處第二次碰撞過程，根據(jù)機(jī)械能守恒和動量守恒，求出小球a、b碰撞