河南省南陽市方城縣第一中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

河南省南陽市方城縣第一中學2022年高三物理下學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.（多選）從同一點沿水平方向拋出的甲、乙兩個小球能落在同一個斜面上，運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，則A．甲球下落的時間比乙球下落的時間長B．甲球下落的時間比乙球下落的時間短C．甲球的初速度比乙球初速度大D．甲球的初速度比乙球初速度小參考答案：BC2.（多選）某同學設計的家庭電路保護裝置如圖所示，鐵芯左側線圈L1由火線和零線并行繞成．當右側線圈L2中產生電流時，電流經放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質開關K，從而切斷家庭電路．僅考慮L1在鐵芯中產生的磁場，下列說法正確的有(

)A．家庭電路正常工作時，L2中的磁通量為零B．家庭電路中使用的電器增多時，L2中的磁通量不變C．家庭電路發(fā)生短路時，開關K將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關K將被電磁鐵吸起參考答案：ABD3.如圖所示為兩塊質量均為m，長度均為L的木板放置在光滑的水平桌面上，木塊1質量也為m（可視為質點），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面運動并與疊放在下面的木板2發(fā)生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木塊1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v0為多大？已知木塊與木板之間的動摩擦因數為μ．參考答案：解：設第3塊木塊的初速度為V0，對于3、2兩木塊的系統(tǒng)，設碰撞后的速度為V1，據動量守恒定律得：mV0=2mV1…①對于3、2整體與1組成的系統(tǒng)，設共同速度為V2，則據動量守恒定律得：2mV1=3mV2…②第1塊木塊恰好運動到第3塊正中央，則據能量守恒有：…③由①②③聯(lián)立方程得：v0=3答：木板3碰碰撞前的速度v0為3．4.（多選題）如圖，兩根平行長直導線相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定電流，a、b、c是導線所在平面內的三點，左側導線與它們的距離分別為、和3.關于這三點處的磁感應強度，下列判斷正確的是A．a處的磁感應強度大小比c處的大B．b、c兩處的磁感應強度大小相等C．a、c兩處的磁感應強度方向相同D．b處的磁感應強度為零參考答案：AD5.如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關說法正確的是：（

）A．猴子受到三個力的作用B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C．地球對猴子的引力與猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質點振動圖象如圖中a、b所示，波長大于10m，再經過6s，質點a通過的路程是___cm，這列波的波速是_____m/s．參考答案：60

10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點相距，該簡諧橫波波長為40m,周期為4s。故波速為10m/s。7.（3分）一個質量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€靜止質量都是m的π介子，它們在同一平面內運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為

。參考答案：（3分）8.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于，9.如圖所示，重力大小均為G的桿O1B和O2A，長度均為L，O1和O2為光滑固定轉軸，A處有一凸起的擱在O1B的中點，B處用繩系在O2A的中點，此時兩短桿便組合成一根長桿，則A處受到的支承力大小為

B處繩子的張力大小為

。

參考答案：G，G10.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質量為m的地球同步通訊衛(wèi)星，離開地面的高度為H，則它繞地球運行時所受的向心力大小為________，運行時的線速度大小為________。參考答案：

11.在《研究有固定轉動軸的物體平衡》實驗中：（1）判斷力矩盤重心是否在盤的轉軸上的簡便方法是輕轉，看能否停在任意位置；（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤是因為：易找到平衡位置．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：（1）實驗原理是研究力矩盤平衡時四個拉力的力矩關系，通過輕轉判斷重心是否在盤的轉軸上．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）實驗前要時重力、摩擦力的合力矩近似為零，輕輕撥動力矩盤，觀察其是否能自由轉動并隨遇平衡，即判斷力矩盤重心是否在盤的轉軸上的簡便方法是輕轉，看能否停在任意位置．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．故答案為：（1）輕轉，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．點評：本題關鍵要抓住實驗原理，根據實驗要求進行分析．考查分析設計實驗操作要求和技巧的能力．12.如圖所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置：（1）當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，a、b仍同時落地，該實驗結果可表明（

）。A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運動的時間相等C.a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同D.a小球在水平方向的分運動是勻加速直線運動（2）利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C，如圖乙所示，圖中O為拋出點，B點在兩坐標線交點，坐標xB=40cm，yB=20cm，則a小球水平飛出時的初速度大小為v0=_______m/s；平拋小球在B點處的瞬時速度的大小為vB=_____m/s（g=10m/s2）。參考答案：

(1).（1）BC

(2).（2）

(3).(1)當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，知運動時間相等，a球在豎直方向上的分運動與b小球的運動相同，但不能說明a小球水平方向的分運動是勻速直線運動，故選BC。

（2）A點的橫坐標為20cm，縱坐標為5cm，C點的橫坐標為60cm，縱坐標為45cm，根據得，，則平拋運動的初速度:；B點豎直方向上的分速度，則B點的瞬時速度:。13.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_________m/s，質點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內的平均速度。

參考答案：0.8，

10s或14s

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，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動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運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速度的大小；（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A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間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-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，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內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內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=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數據得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數據得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數據得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.（8分）為確定愛因斯坦的質能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質量虧損，由質能方程可得，質量虧損相當的能量MeV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（19分）如圖所示的裝置中，兩個光滑定滑輪的半徑很小，表面粗糙的斜面固定在地面上。現用一根伸長量可以忽略的輕質細繩跨過定滑輪連接可視為質點的甲、乙兩物體，其中甲放在斜面上且連線與斜面平行，乙懸在空中，放手后，甲、乙均處于靜止狀態(tài)。當一水平向右飛來的子彈擊中乙（未穿出）后，子彈立即和乙一起在豎直平面內來回運動，若乙在擺動過程中，懸線偏離豎直方向的最大偏角為α＝60°，整個過程中，甲均未動，且乙經過最高點（此時乙沿繩方向的合外力為零）和最低點時，甲在斜面上均即將滑動。已知乙的重心到懸點O的距離為l＝0.9m，乙的質量為m乙＝0.99kg，子彈的質量m＝0.01kg，重力加速度g取10m/s2，求：（1）子彈射入射以前的速度大??；（2）斜面對甲的最大靜摩擦力。參考答案：解析：（1）設子彈射入物塊前的速度大小為v0，射入后共同速度的大小為v，子彈擊中乙的過程中動量守恒，有mv0＝（m＋m乙）v

①

（3分）乙上擺到最高點的過程，機械能守恒有

②

（3分）聯(lián)立②③解得v0＝300m/s

（2分）（2）設甲物體的質量為m甲，說受的最大靜摩擦力為f，斜面的傾角為θ，當乙物體運動到最高點時，繩子上的彈力設為T1，T1＝（m＋m乙）gcosθ

③

（2分）此時甲物體恰好不下滑，有m甲gsinθ＝f＋T1

④

（2分）當乙物體運動到最低點時，繩子上的彈力設為T2，由牛頓第二定律：

⑤

（2分）此時甲物體恰好不上滑，有m甲gsinθ＋f＝T2

⑥

（2分）聯(lián)立②③④⑤⑥解得N

（3分）17.(20分)在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m，凹槽與物塊的質量均為m，兩者之間的動摩擦因數μ為0.05，開始時物塊靜止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右運動，設物塊與凹槽槽壁碰撞過程