2022-2023學(xué)年河南省商丘市梁園區(qū)平臺(tái)鎮(zhèn)聯(lián)合中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省商丘市梁園區(qū)平臺(tái)鎮(zhèn)聯(lián)合中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.將平行板電容器充電后，去掉電源，再將電容器的兩極板靠近，則A.電容器上的電壓不變

B.電量變多C.電容不變

D.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變參考答案：D2.（單選）甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛．在t＝0到t＝t1的時(shí)間內(nèi)，它們的v-?t圖像如圖所示．在這段時(shí)間內(nèi)（）A．汽車乙的平均速度等于B．汽車甲的平均速度比乙的大C．甲乙兩汽車的位移相同D．汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．A5【答案解析】B解析：A、由于乙車做變減速運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于，如圖所示，紅線表示勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其平均速度等于，而勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大于該變減速運(yùn)動(dòng)的位移，則平均速度小于，故A錯(cuò)誤；B、C、平均速度等于位移與時(shí)間的比值，在v-t圖象中，圖形的面積代表位移的大小，根據(jù)圖象可知道，甲的位移大于乙的位移，由于時(shí)間相同，所以汽車甲的平均速度比乙的大，故B正確，C錯(cuò)誤；D、因?yàn)榍芯€的斜率等于物體的加速度，汽車甲和乙的加速度大小都是逐漸減小，故D錯(cuò)誤．故選：B．【思路點(diǎn)撥】在速度時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)間軸上方速度是正數(shù)，時(shí)間軸下方速度是負(fù)數(shù)；切線代表該位置的加速度，向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負(fù)；圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)．本題是為速度--時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義．3.如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩板之間等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球（不計(jì)兩帶電小球之間的電場(chǎng)影響），P小球從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放，Q小球從兩極板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球沿直線運(yùn)動(dòng)都打到右極板上的同一點(diǎn)，則從開(kāi)始釋放到打到右極板的過(guò)程中：（

）A．它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系為B．它們的電荷量之比為C．它們的動(dòng)能增量之比為

D．它們的電勢(shì)能減少量之比為參考答案：BD4.（多選）如圖所示，傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜面上，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上，另一端繞過(guò)光滑的滑輪固定在c點(diǎn)，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許，而a與斜劈始終靜止，則

A．細(xì)線對(duì)物體a的拉力增大

B．斜劈對(duì)地面的壓力減小

C．斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小

D．地面對(duì)斜劈的摩擦力增大參考答案：AD5.如圖所示，重為G的光滑球在傾角為的斜面和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將斜面換成材料和質(zhì)量相同，但傾角稍小一些的斜面，以下判斷正確的是

A．球?qū)π泵娴膲毫ψ冃?/p>

B．球?qū)π泵娴膲毫ψ兇?/p>

C．斜面可能向左滑動(dòng)

D．斜面仍將保持靜止參考答案：AD選取球（m）和斜面（M）這個(gè)整體為研究對(duì)象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墻壁的彈力F和地面的靜摩擦力f的作用而處于平衡狀態(tài)．根據(jù)平衡條件有：N-（M+m）g=0，F(xiàn)=f。再以球?yàn)檠芯繉?duì)象，它受到重力mg，斜面對(duì)它的支持力N1，墻壁對(duì)它的彈力F的作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有：N1

cosθ=mg，N1sinθ=F，解得F=mgtanθ，所以靜摩擦力f=F=mgtanθ，N1

=mg/（cosθ）。傾角減小時(shí)，N1

變小，由牛頓第三定律知球?qū)π泵娴膲毫ψ冃?，A正確B錯(cuò)誤；傾角減小時(shí)，靜摩擦力f減小，斜面仍將保持靜止，C錯(cuò)誤D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.高三年級(jí)的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過(guò)拍攝照片來(lái)記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開(kāi)關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛。光控開(kāi)關(guān)未受到該種光照射就自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（2分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時(shí)自動(dòng)閉合；（2）（4分）已知控制電路電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引。則只有質(zhì)量超過(guò)___________kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：1）紅（2）400kg7.(選修模塊3－4)（4分）如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，已知波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.4m/s。則在圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b所受的回復(fù)力大小之比為_(kāi)_______，此時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程是：____cm。

參考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）8.在如圖所示的電場(chǎng)中，一電荷量q=﹣1.0×10﹣8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小F=2.0×10﹣4N．則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=

N/C；該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F的方向?yàn)?/p>

．（填“向左”“向右”）參考答案：2.0×104；向左【考點(diǎn)】電場(chǎng)線；電場(chǎng)強(qiáng)度．【分析】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=，可以直接求解．（2）在電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向，正電荷受力方向和電場(chǎng)方向一致，負(fù)電荷受力方向和電場(chǎng)方向相反．【解答】解：A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：E=N/C==2.0×104N/C根據(jù)負(fù)電荷受力方向和電場(chǎng)方向相反可得：點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向向左故答案為：2.0×104；向左9.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過(guò)程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開(kāi)始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過(guò)程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過(guò)程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫(huà)出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無(wú)初速下落的v–t圖線，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出雨滴無(wú)初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見(jiàn)解析【分析】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過(guò)程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對(duì)應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對(duì)圓盤下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對(duì)圓盤上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。10.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒(méi)有量角器，因此通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)（2分）11.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，波速為4m/s，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸正（填“正”或“負(fù)”）方向．經(jīng)過(guò)△t=3s．質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是0.6m．參考答案：【考點(diǎn)】：橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】：由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法判斷質(zhì)點(diǎn)P此刻的振動(dòng)方向．由圖象讀出振幅和波長(zhǎng)，可以求出波的周期，根據(jù)時(shí)間△t=3s與時(shí)間的關(guān)系，求解Q通過(guò)的路程．：解：簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法知質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長(zhǎng)λ=4m，則波的周期T==s=1s．經(jīng)過(guò)△t=3s，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)了3個(gè)周期，每個(gè)周期運(yùn)動(dòng)了4A的路程，所以共運(yùn)動(dòng)的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．12.2．愛(ài)因斯坦在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域作出了很多重要貢獻(xiàn)，試舉出其中兩項(xiàng)：

；

．參考答案：相對(duì)論；光的量子性13.某同學(xué)用測(cè)力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。他在地面上用測(cè)力計(jì)測(cè)量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測(cè)力計(jì)仍測(cè)量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G，由此判斷此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運(yùn)動(dòng)或減速向上運(yùn)動(dòng)。測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)校科技節(jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過(guò)程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過(guò)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)機(jī)械能守恒定律求出通過(guò)C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車B正開(kāi)始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(14分)如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m、質(zhì)量M=0.50kg的正方形金屬線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．它的一邊與磁場(chǎng)的邊界N重合，在力F的作用下由