2022年河南省開封市晨光學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年河南省開封市晨光學(xué)校高三物理上學(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.如圖所示，物塊m放在斜面體上處于靜止，現(xiàn)用力拉著斜面體使之水平向右加速運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度a逐漸增大，物塊m仍相對(duì)斜面靜止，則物塊所受支持力FN和摩擦力Ff的大小變化情況是（

）

A．FN增大，F(xiàn)f減小

B．FN不確定，F(xiàn)f增大

C．FN減小，F(xiàn)f增大

D．FN減小，F(xiàn)f不變參考答案：C2.某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變，每次測(cè)量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng)。某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為r1，后來變?yōu)閞2，r2＜r1，以Ek1、Ek2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能，T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地運(yùn)動(dòng)的周期，則（

）A．Ek2＜Ek1，T2＜T1

B．Ek2＜Ek1，T2＞T1

C．Ek2＞Ek1，T2＜T1

D．Ek2＞Ek1，T2＞T1參考答案：C3.（多選題）同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則（）A．a(chǎn)1：a2=R2：r2 B．a(chǎn)1：a2=r：R C．v1：v2=R2：r2 D．v1：v2=：參考答案：BD【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)，其角速度也與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由a=ω2r求解a1：a2．人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，可得到衛(wèi)星的速度與半徑的關(guān)系式，再求解速度之比v1：v2．【解答】解：A、B、同步衛(wèi)星的角速度、赤道上的物體的角速度都與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由a=ω2r得，a1：a2=r：R．故A錯(cuò)誤，B正確．C、D、第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，則得：G=m，解得：v=，M是地球的質(zhì)量為M，r是衛(wèi)星的軌道半徑，則得到：v1：v2=：．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：BD4.如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n．原

線圈接電壓為u=Uosint的正弦交流電，輸出端接有一個(gè)交流

電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為R．當(dāng)原線圈接通電源后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一質(zhì)量為m的重物勻速上升，此時(shí)電

流表的示數(shù)為I，重力加速度為g，下列說法正確的是（

）

A．電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IR

B．原線圈中的電流為nI

C．電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為

D．重物勻速上升的速度為參考答案：CD5.（單選）用恒力F向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度．若該過程空氣阻力不能忽略，則下列說法中正確的是（） A． 力F做的功和阻力做的功之和等于物體動(dòng)能的增量 B． 重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的增量 C． 力F做的功和阻力做的功之和等于物體機(jī)械能的增量 D． 力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物體機(jī)械能的增量參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律．專題： 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析： 根據(jù)動(dòng)能定理，通過合力功判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)重力功判斷重力勢(shì)能的變化，根據(jù)除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增量進(jìn)行分析．解答： 解：A、根據(jù)動(dòng)能定理得，力F、阻力、重力三力做功之和等于物體動(dòng)能的增量．故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．B、物體向上運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增量．故B錯(cuò)誤．C、除重力以外其它力做功等于物體機(jī)械能的增量，知力F和阻力做的功等于物體機(jī)械能的增量．故C正確．故選C．點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵掌握合力功與動(dòng)能的關(guān)系，重力功與重力勢(shì)能的關(guān)系，除重力以外其它力做功與機(jī)械能的關(guān)系．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，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。7.如圖所示，在研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的實(shí)驗(yàn)中，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系是E1____E2；通過線圈導(dǎo)線橫截面電量的大小關(guān)系是ql____q2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：

大于

等于

8.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，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(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)中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測(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)量無關(guān)（2分）9.（4分）如圖所示，物體由靜止從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑，隨后在水平面上作勻減速運(yùn)動(dòng)，最后停止于C點(diǎn)，已知AB=4m，BC=6m，整個(gè)運(yùn)動(dòng)歷時(shí)10s，則物體沿AB段運(yùn)動(dòng)的加速度a1=______m/s2；沿BC運(yùn)動(dòng)的加速度a2=_______m/s2。參考答案：

答案：0.5、1/310.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的一段紙帶，測(cè)得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流電源頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速值是

m/s2，產(chǎn)生誤差的原因 。參考答案：2.09，

9.75,

空氣阻力；紙帶和計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦。計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：，打B點(diǎn)的速度為：物體的加速度為：，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，原因可能是物體下落過程中存在空氣阻力和紙帶和計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦；11.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，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，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.12.如圖所示,MN表示兩個(gè)等勢(shì)面,一個(gè)負(fù)電荷在M面上的D點(diǎn)具有電勢(shì)能為+2.4×10-3J,在N等勢(shì)面上的F點(diǎn)具有的電勢(shì)能為+0.8×10-3J,如果將這個(gè)負(fù)電荷從C點(diǎn)移到E點(diǎn)電場(chǎng)力做功是_________J。______等勢(shì)面電勢(shì)高;電場(chǎng)線AB的方向是_______指向__________參考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E時(shí)，電場(chǎng)力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場(chǎng)力做正功，由于移動(dòng)的為負(fù)電荷，故說明M的電勢(shì)低；N的電勢(shì)高；

電場(chǎng)線高電勢(shì)指向低電勢(shì)，故由B指向A；【點(diǎn)睛】本題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，要注意明確電場(chǎng)力做功一定等于電勢(shì)能的改變量．負(fù)電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能要小；電場(chǎng)線總是由高電勢(shì)指向低電勢(shì)．13.有兩個(gè)力，一個(gè)是8N，一個(gè)是12N，合力的最大值等于______，最小值等于______。參考答案：20N，4N三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（簡(jiǎn)答）質(zhì)量,M=3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng).如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時(shí),物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長(zhǎng)物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止？(3)物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對(duì)靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長(zhǎng)L=x1-x2=0.5m（3）相對(duì)靜止后，對(duì)整體

，對(duì)物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.是人類首先制造出的放射性同位素，其半衰期為2.5min,能衰變?yōu)楹鸵粋€(gè)未知粒子.①寫出該衰變的方程；②已知容器中原有純的質(zhì)量為m，求5min后容器中剩余的質(zhì)量.參考答案：① →+

2分②5min還剩余：

17.如圖所示，固定光滑斜面的傾角為30°，有一質(zhì)量m=2.0kg的物體，由靜止開始從斜面的頂端A滑至底端B，然后又在水平面上滑行一段距離后停下．若A點(diǎn)距離水平面的高度h=5.0m，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，g取10m/s2，求：（1）物體由A滑到B所經(jīng)歷的時(shí)間t；（2）物體在水平地面上還能滑行多遠(yuǎn)？（不計(jì)斜面和地面接觸處的能量損耗）參考答案：解：（1）對(duì)物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律，有：mgsinθ=ma代入數(shù)據(jù)解得：a=gsinθ=5m/s2，物體沿斜面由A到B的位移為：設(shè)物體由A到B做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則代入數(shù)據(jù)解得：；（2）由動(dòng)能定理得：，其中f=μmg，在B點(diǎn)速度v=at，代入數(shù)據(jù)解得：s=10m．答：（1）物體由A滑到B所經(jīng)歷的時(shí)間t為2s；（2）物體在水平地面上還能滑行10m．18.（16分）如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置,兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)=1.0m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為300,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R=3.5Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20kg,電阻r=0.50Ω,并與導(dǎo)軌保持良好接觸.現(xiàn)在ab上作用一恒力F=5.0N,方向垂直于ab并沿導(dǎo)軌平面向上,使金屬棒ab由靜止開始運(yùn)動(dòng),在M處安裝一個(gè)距離傳感器(圖中未畫出),可以測(cè)出金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)中離MP的距離與時(shí)間的該關(guān)系,如下表所示.不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2.求:

時(shí)間t/s00.100.200.300.400.500.60棒離MP的距離s/m0.010.060.180.360.611.011.41

（1）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?（2）電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少?參考答案：解析：（1）由