河南省洛陽市宜陽縣白楊中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽市宜陽縣白楊中學(xué)2022年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在如圖所示電路中，當變阻器R3的滑動頭P向b端移動時

A．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大B．電源總功率增大，內(nèi)阻消耗功率增大C．電阻R1消耗功率增大D．電阻R2消耗功率增大參考答案：ABC2.物體在如圖所示的合外力的作用下從靜止開始做直線運動。設(shè)該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至?xí)r刻做的功是，從至?xí)r刻做的功是，則(

)A．

B．

C．

D．參考答案：BC3.（多選題）已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述中正確的是（）A．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距離地面的高度為C．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．衛(wèi)星運行的向心加速度等于地球赤道表面物體的向心加速度參考答案：AC【分析】同步衛(wèi)星與地球相對靜止，因而與地球自轉(zhuǎn)同步，根據(jù)萬有引力提供向心力，即可求出相關(guān)的量．【解答】解：A、第一宇宙速度為v1=，而同步衛(wèi)星的速度為v=，因此運行速度小于第一宇宙速度，故A正確；B、萬有引力提供向心力，有：==且r=R+h解得：h=﹣R，故B錯誤；C、衛(wèi)星運行時受到的向心力大小是F向==m，向心加速度；地表重力加速度為g=，衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C正確；D、同步衛(wèi)星與地球赤道表面的物體具有相同的角速度，根據(jù)知，衛(wèi)星運行的向心加速度大于地球赤道表面物體的向心加速度，故D錯誤；故選：AC．4.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R．電荷量均為Q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為60°．下列說法正確的是

A．O、C兩點場強相同

B．O、C兩點電勢相同

C．在A點由靜止釋放一個正電荷，電荷將沿圓周向D運動

D．沿直徑由B向D移動一個正電荷，電荷的電勢能先增大后減小參考答案：AB由題圖可知O、C兩點在兩點電荷的中垂線上，且關(guān)于兩點電荷的連線對稱，由等量異種點電荷電場的分布情況可知O、C兩點的場強相同，電勢相同，選項AB正確；在A點由靜止釋放一個正電荷，僅在電場力的作用下，電荷做曲線運動，但其軌跡不可能沿圓周，選項C錯誤；沿直徑由B向D移動一個正電荷，電場力做正功，電荷的電勢能一直減小，選項D錯誤。5.如圖所示，甲圖為船在靜水中的v—t圖象，乙圖為河水的流速與到河岸距離的關(guān)系圖象，則 （

） A．船渡河的最短距離等于河寬300m B．船渡河的最短時間等于100s C．若船頭始終與河岸垂直，則船在河水中航行的軌跡是一條直線 D．若船頭始終與河岸垂直，則船在河水中作勻變速曲線運動參考答案：B船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，由乙圖可知河寬為300m，t==s=100s，故B正確；若船頭始終與河岸垂直，由于隨水流方向的分速度不斷變化，故合速度的大小和方向也不斷變化，船做“S”行曲線運動，故C、D錯誤；由于船速小于水流的最大速度，所以船不可能沿直線垂直到達河岸，即船渡河的最短距離不可能等于河寬，A錯誤.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃氣，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球A以某一速度向右運動，與彈簧發(fā)生碰撞，當A、B兩球距離最近時彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：28.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s9.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運動時間之比t1∶t2=___；兩次小球落到斜面上時動能之比EK1∶EK2=_____。參考答案：；

10.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：____________________．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為_______．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：；

根據(jù)質(zhì)能方程E=△mc2，解得：△m=11.（6分）供電電路電源輸出電壓為U1，線路損失電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，總電流為I，線路導(dǎo)線的總電阻為R，則線路損失的電功率可表示為①___________________；②_________________________；③__________________________。參考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

12.如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點．在壓路機前進時，A、B兩點相對各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點相對各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點相對各自軸心的向心加速度之比為aA∶aB＝

參考答案：1:1;

1:2；1:213.①甲圖是一把游標卡尺的示意圖，該尺的讀數(shù)為________cm。②打點計時器是力學(xué)中常用的計時儀器，如圖用打點計時器記錄小車的勻加速直線運動，交流電周期為T=0.02s,每5個點取一個讀數(shù)點，測量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,則B點的瞬時速度大小為________m/s，小車運動的加速度大小為

參考答案：①5.240或5.235②0.326

0.500三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）質(zhì)量m＝3×106kg的火車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，在運動過程中受到的阻力f=4×103N大小恒定，經(jīng)過t＝103s后達到最大行駛速度v＝20m/s，此時司機發(fā)現(xiàn)前方軌道旁有山體塌方，便立即緊急剎車，結(jié)果列車正好到達軌道毀壞處停下。試求：（1）列車的額定功率P；（2）列車從開始運動到停下所經(jīng)過的總路程。參考答案：解析：（1）列車的額定功率：

（5分）

（2）對列車運動全過程由動能定理有：

（2分）

代入數(shù)據(jù)可求得：

（3分）17.質(zhì)量為1.0×103kg的汽車，沿傾角為30°的斜坡由靜止開始運動，汽車在運動過程中所受摩擦阻力大小恒為2000N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為5.6×104W，開始時以a=1m/s2的加速度做勻力速運動（g=10m/s2）。求：（1）汽車做勻加速運動的時間t1；（2）汽車所能達到的最大速率；（3）若斜坡長143.5m，且認為汽車達到坡頂之前，已達到最大速率，則汽車從坡底到坡頂需多少時間？參考答案：見解析（1）根據(jù)牛頓第二定律有：設(shè)勻加速的末速度為v，則有：P=Fv、v=at1代入數(shù)值，聯(lián)立解得：勻加速的時間為：t1=7s（2）當達到最大速度vm時，有：解得：汽車的最大速度為：（3）汽車勻加速運動的位移為：在后一階段牽引力對汽車做正功，重力和阻力做負功，根據(jù)動能定理有：又有代入數(shù)值，聯(lián)立求解得：所以汽車總的運動時間為18.如圖所示，電阻不計的平行的金屬導(dǎo)軌間距為L，下端通過一阻值為R的電阻相連，寬度為x0的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感強度為B．一電阻不計，質(zhì)量為m的金屬棒獲得沿導(dǎo)軌向上的初速度后穿過磁場，離開磁場后繼續(xù)上升一段距離后返回，并勻速進入磁場，金屬棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦系數(shù)為μ，不計空氣阻力，且整個運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直．（1）金屬棒向上穿越磁場過程中通過R的電量q；（2）金屬棒下滑進入磁場時的速度v2；（3）金屬棒向上離開磁場時的速度v1；（4）若金屬棒運動過程中的空氣阻力不能忽略，且空氣阻力與金屬棒的速度的關(guān)系式為f=kv，其中k為一常數(shù)．在金屬棒向上穿越磁場過程中克服空氣阻力做功W，求這一過程中金屬棒損耗的機械能△E．參考答案：解：（1）金屬棒向上穿越磁場過程中通過R的電量為：q=△t===；

（2）導(dǎo)體棒返回磁場處處于平衡狀態(tài)，則有：mgsinθ=μmgcosθ+BIL又I=聯(lián)立得：v2=；（3）對于金屬棒離開磁場的過程，設(shè)上滑的最大距離為s，由動能定理得：