2022河南省駐馬店市汝南縣和孝鎮(zhèn)第二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022河南省駐馬店市汝南縣和孝鎮(zhèn)第二中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)，現(xiàn)用水平F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過程中斜面對(duì)小球的支持力FN，以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是（）A．FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大B．FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小

D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大參考答案：D2..設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測出飛船繞行n圈所用的時(shí)間為t,登月后,宇航員利用身邊的彈簧測力計(jì)測出質(zhì)量為m的物體重力為G,。已知引力常量為G1根據(jù)以上信息可得到A.

月球的密度

B.月球的半徑C.

飛船的質(zhì)量

D.飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度參考答案：ABD3.20．電荷僅受電場力作用，由A點(diǎn)無初速度釋放，先后經(jīng)過電場中的B點(diǎn)和C點(diǎn)，點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢能分別用E1、E2、E3表示，則E1、E2、E3的關(guān)系可能是：A．E1＞E2＞E3

B．E1＜E2＜E3

C．E1＜E3＜E2

D．E1＞E3＞E2參考答案：4.（單選）不久前歐洲天文學(xué)家在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581c”．該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍．設(shè)想在該行星表面附近繞行星圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為（）A．0.13B．0.3C．3.33D．7.5參考答案：解：在行星表面運(yùn)行的衛(wèi)星其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供故有，所以衛(wèi)星的動(dòng)能為=故在地球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的動(dòng)能EK2=在“格利斯”行星表面表面運(yùn)行的衛(wèi)星的動(dòng)能EK1=所以有==?===3.33故C正確．故選C．5.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：１，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計(jì)．從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上u1=220sin100ptV的交變電壓．并將開關(guān)接在a處．則A．t=s時(shí)，c、d間電壓瞬時(shí)值為110VB．t=s時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VC．若將滑動(dòng)變阻器觸片P向上移，電壓表和電流表A2的示數(shù)均變大D．若將單刀雙擲開關(guān)由a撥向b，兩電流表的示數(shù)均變大參考答案：

答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱7.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時(shí)，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。8.在《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中，小車拖紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，處理時(shí)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測出的數(shù)據(jù)如圖。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度vC=

m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2。參考答案：2,

2.49.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，410.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從O點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，O、A、B、C是四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有9個(gè)實(shí)際點(diǎn)（未畫出），A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的速度為m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.2s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。畍B==0.27m/s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案為：0.27，0.4；11.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當(dāng)拉力為8N時(shí)，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當(dāng)拉力為0N時(shí)，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒有外力的情況下已經(jīng)伸長了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．12.參考答案：

6

13.如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑的平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，軌道足夠長，空間有垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)的金屬桿從軌道上由靜止開始滑下，經(jīng)過一定時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)達(dá)到最大值vm，可變電阻的電功率在到最大值Pm。若改變?chǔ)痢、B三個(gè)物理量中的一個(gè)或幾個(gè)后再釋放金屬桿，都可能引起vm和Pm的變化。請根據(jù)下表中各物理量的變化情況填寫空格。物理量αBRvmPm各量變化情況不變不變

變小

變大變小變大參考答案：

答案：R變小，Pm變小，α變大，B變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計(jì)算并對(duì)照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開地面時(shí)，B獲得最大速度，求：（1）當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離（2）斜面傾角α（3）B的最大速度。參考答案：（1）A剛離開地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離應(yīng)該等于彈簧原來被壓縮的長度再加上后來彈簧被拉長的長度，被壓縮和被拉長的長度可以根據(jù)胡克定律求得；（2）B獲得最大速度時(shí)，B應(yīng)該處于受力平衡狀態(tài)，對(duì)B受力分析，可以求得斜面的傾角α；（3）對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度．（1）設(shè)開始時(shí)彈簧壓縮的長度為xB得：

①

設(shè)當(dāng)物體A剛剛離開地面時(shí)，彈簧的伸長量為xA得：②

當(dāng)物體A剛離開地面時(shí)，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：③

（1分）由①②③式解得：④

（2）物體A剛剛離開地面時(shí)，以B為研究對(duì)象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力、細(xì)線的拉力T三個(gè)力的作用，設(shè)物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：⑤

（2分）對(duì)A有：⑥

（1分）由②③兩式得：⑦ 當(dāng)B獲得最大速度時(shí)，有：a=0⑧

（1分）由②⑦⑧式聯(lián)立，解得⑨所以：⑩

（3）由于，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時(shí)的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開地面時(shí)，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為，由動(dòng)能定理得： ⑾

由①④⑩⑾式，解得：17.如圖，摩托車做特技表演，以v0=10.0m/s的初速度沖向高臺(tái)，然后從高臺(tái)以v1=12m/s的速度水平飛出，落在傾角θ=370的斜面上．若摩托車沖向高臺(tái)的過程中以p=4.0kw的額定功率行駛，沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t1=4.0s．人和車的總質(zhì)量m=1.8×102kg，臺(tái)高h(yuǎn)=5.0m．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求：（1）摩托車從高臺(tái)飛出到落至斜面所用時(shí)間t2；（2）摩托車落到斜面上緩沖，只保留沿斜面方向速度，求緩沖后的速度v2；（3）摩托車沖上高臺(tái)過程中阻力所做的功Wf．參考答案：解：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：h=gt2s=v1t2由幾何關(guān)系得

tanθ=解得

t2=1.8s（2）緩沖前豎直方向速度

vy=gt2=18m/s故緩沖后沿斜面方向速度v2=v1cosθ+vysinθ=20.4m/s（3）由動(dòng)能定理得：Pt1﹣mgh+Wf=mv12﹣mv02解得：Wf=﹣3.04×103J答：（1）摩托車從高臺(tái)飛出到落至斜面所用時(shí)間t2為1.8s；（2）摩托車落到斜面上緩沖，只保留沿斜面方向速度，緩沖后的速度v2為20.4m/s；（3）摩托車沖上高臺(tái)過程中阻力所做的功Wf為﹣3.04×103J．18.如圖甲所示，兩根完全相同的光滑平行導(dǎo)軌固定，每根導(dǎo)軌均由兩段與水平方向成θ=30°的長直導(dǎo)軌和一段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，導(dǎo)軌兩端均連接電阻，阻值R1=R2=2Ω，導(dǎo)軌間距L=0.6m。在右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域M1M2P2P1內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場，磁場上下邊界M1P1、M2P2的距離d=0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，在右側(cè)導(dǎo)軌斜面上與M1P1距離s=0.1m處，有一根阻值r=2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，金屬棒第一次經(jīng)過磁場過程恰好勻速通過，最終金屬棒在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g=10m/s2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：（1）金屬棒ab勻速通過磁場的速度大小v；（2）在t1=0.1s時(shí)刻和t2=0.25s時(shí)刻電阻R1兩端的電壓之比；（3）最終電阻R2產(chǎn)生的總熱量Q總。參考答案：（1）1m/s（2）4:1（3）0．01J試題分析：（1）由mgs·sinθ=mv2得（3）設(shè)ab的質(zhì)量為m，ab在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過ab的電流ab受到的安培力FA＝BIL又mgsinθ=BIL解得m=0．024