河南省焦作市博愛縣許良鎮(zhèn)大新莊回民中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省焦作市博愛縣許良鎮(zhèn)大新莊回民中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.某跳傘運動訓(xùn)練研究所,讓一名跳傘運動員從懸停在高空的直升機中跳下,研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況,通過分析數(shù)據(jù),定性畫出了運動員從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖所示,則對運動員的運動,下列說法正確的是(

)

A.0～15s末都做加速度逐漸減小的加速運動B.0～10s末做自由落體運動,15s末開始做勻速直線運動C.10s末打開降落傘,以后做勻減速運動至15s末D.10s末～15s末加速度方向豎直向上,加速度的大小在逐漸減小

參考答案：D2.如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝矩形導(dǎo)線框，線框的邊長，，總電阻為．在直角坐標(biāo)系中，有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與軸重合，上邊界滿足曲線方程（m），磁感應(yīng)強度大?。€框在沿軸正方向的拉力作用下，以速度水平向右做勻速直線運動，則下列判斷正確的是A．線框中的電流先沿逆時針方向再沿順時針方向B．線框中感應(yīng)電動勢的最大值為C．線框中感應(yīng)電流有效值為D．線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做功為參考答案：ABD3.(多選)一個物體沿豎直放置圓環(huán)內(nèi)的不同傾角的斜面下滑，如圖所示，若物體均由A點從靜止開始釋放，則到達圓環(huán)上另一點的時間為t，那么：

A．若斜面光滑，則斜面越陡（α角越?。瑃越小

B．若斜面光滑，t均相等

C．若斜面粗糙（動摩擦因數(shù)相同），則斜面越陡，t越小

D．若斜面粗糙（動摩擦因數(shù)相同），則斜面越陡，t越大參考答案：BC4.2018年6月14日11時06分，探月工程嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”中繼星成為世界首顆成功進入地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道的衛(wèi)星，為地月信息聯(lián)通搭建“天橋”。如圖所示，該L2點位于地球與月球連線的延長線上，“鵲橋”位于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做圓周運動，已知地球、月球和“鵲橋”的質(zhì)量分別為Me、Mm、m，地球和月球之間的平均距離為R，L2點離月球的距離為x，則A.“鵲橋”的線速度小于月球的線速度B.“鵲橋”的向心加速度小于月球的向心加速度C.x滿足D.參考答案：C【詳解】線速度v＝ωR，中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的半徑比月球繞地球的半徑大，“鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的線速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速度大，故A錯誤；向心加速度a＝ω2R，“鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度大，故B錯誤；中繼衛(wèi)星的向心力由月球和地球引力的合力提供，則有，對月球而言則有，兩式聯(lián)立可解得，故C正確，D錯誤；故選C。5.如圖所示，半徑為R的半球形碗繞過球心的豎直軸水平旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小球隨碗一起做勻速圓周運動，已知小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為θ，小球與碗面的動摩擦因數(shù)為μ，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。要想使小球始終與碗保持相對靜止，則碗旋轉(zhuǎn)的最大角速度大小為A. B.C. D.參考答案：C【詳解】當(dāng)角速度最大時，摩擦力方向沿半球形碗壁切線向下達最大值，設(shè)此最大角速度為ω，由牛頓第二定律得，fcosθ+FNsinθ＝mω2Rsinθ，fsinθ+mg=FNcosθ，f=μFN；聯(lián)立以上三式解得：，故選C.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為密閉的理想氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象，圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，則T1小于T2（選填“大于”或“小于”）；氣體溫度升高時壓強增大，從微觀角度分析，這是由于分子熱運動的平均動能增大了．參考答案：考點：溫度是分子平均動能的標(biāo)志．分析：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大．解答：解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖T2腰粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖T1速率大的分子，所占比例最小，溫度低．從微觀角度分析，當(dāng)溫度升高時，分子平均動能增大，分子的平均速率增大．故答案為：小于，平均動能點評：本題關(guān)鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度，理解氣體的壓強與分子的運動的激烈程度之間的關(guān)系．7.某同學(xué)用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.508.為“驗證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.9.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學(xué)保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…10.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。

①這群氫原子能發(fā)出______種不同頻率的光，其中有____種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。

②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能_______eV。參考答案：①3

2

②9.60eV

11.如圖所示，兩根細線把兩個相同的小球懸于同一點，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其中小球1的轉(zhuǎn)動半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點】物體做曲線運動的條件．【分析】兩個小球均做勻速圓周運動，對它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度．【解答】解：對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長度和轉(zhuǎn)動半徑無關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞12.一物體從A點由靜止開始作加速度大小為a1的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t后，到達B點，此時物體的加速度大小變?yōu)閍2，方向與a1的方向相反，經(jīng)過時間t后，物體又回到A點。則a1：a2=

；參考答案：1：313.（4分）如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：答案：BDCA，DBCA三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某質(zhì)量為1200kg的汽車在平直路面試車，當(dāng)達到72km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過60s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變.參考答案：17.(14分)如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M=1kg的長木板，木板左端表面水平且長為L=2m，右端連有光滑的圓弧槽.現(xiàn)有一個的質(zhì)量為m=0.5kg可視為質(zhì)點的物塊以速度v0=3m/s水平滑上長木板，m與長木板水平部分間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，物塊滑過水平部分后能沖上圓弧面而又不能離開圓弧面.求

(1)物塊在圓弧面上能上升的最大高度；

(2)物塊最終相對木板靜止的位置離木板左端的距離；

(3)為使物塊最終能滑出木板，v0應(yīng)滿足的條件.參考答案：解析：

(1)物塊滑上長木板后，與木板相互作用，水平方向不受外力，動量守恒.物塊上升到最大高度時，二者具有相同的速度.系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為熱量和物塊的重力勢能.

mv0=(M+m)v

①

v=

②

由①②式可得：

ΔEk=

③

物塊與木板摩擦產(chǎn)生的熱量取決于它們的相對位移：Q=μmgL

④

ΔEk=Q+mghmax

⑤

解得：hmax=

⑥

代入數(shù)值得hmax=0.1m

(2)物塊從圓弧上滑以后，繼續(xù)在木板上滑行，最終和木板相對靜止，設(shè)此時共同速度為v′，由整個過程動量守恒得：mv0=(M+m)v′

ΔE′k=

若s為物塊相對木板的路程，由能量守恒定律得：

ΔE′k=Q=μmgs

⑦

解得s=3m

即物塊離木板左端的距離為1m

(3)考慮臨界情況，認為物塊恰好相對木板靜止在木板的最左端，它們的相對路程為2L，此時共同速度為v″，則；mv0=(M+m)v″

ΔE″k=m-(M+m)v″2

==μmg·2L

⑧

解得v0=m/s18.（計算）如圖所示，A、B是水平傳送帶的兩個端點，起初以v0=1m/s的速度順時針運轉(zhuǎn)．今將一小物塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放在A處，同時傳送帶以a0=1m/s2的加速度加速運轉(zhuǎn)，物體和傳送帶間的動摩擦因素為0.2，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道CPN，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角1350的圓弧，PN為其豎直直徑，C點與B點的豎直距離為R，物體離開傳送帶后由C點