2022年河北省廊坊市京安學院附屬高級中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年河北省廊坊市京安學院附屬高級中學高三物理上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1.一游客站在觀光電梯內，將行李箱置于電梯的水平底板上，某段時間內電梯豎直向上做勻減速運動，在這一運動過程中A．游客感覺到電梯外的建筑物加速向下運動B．行李箱的機械能一定增加C．行李箱處于超重狀態(tài)D．行李箱對底板的壓力大小等于行李箱的重力參考答案：B2.能表示阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值的是A．1mol金屬鈉含有的電子數(shù)

B．標準狀況下22.4L苯所含的分子數(shù)C．0.012kg12C所含的原子數(shù)

D．1L1mol·L－1的硫酸溶液所含的H＋數(shù)參考答案：C3.我國為處北半球，某地區(qū)存在勻強電場E和可看做勻強磁場的地磁場B，電場和地磁場的方向相同，地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，一帶電小球以速度v在此區(qū)域內沿垂直場強方向沿水平面做直線運動，忽略空氣阻力，某地區(qū)的重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球運動方向為自南向北 B．小球可能帶正電C．小球速度v的大小為 D．小球的比荷為參考答案：D【考點】帶電粒子在混合場中的運動．【分析】根據(jù)左手定則，結合電場力與重力方向，及受力平衡條件，即可求解．【解答】解：AB、由題意可知，小球受到重力、電場力與洛倫茲力，因直線運動，且f=qvB，因此一定是勻速直線運動，那么電場力與洛倫茲力的合力與重力等值反向，根據(jù)左手定則，因地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北，那么小球一定帶負電，負電荷受到的電場力的方向則與磁場的方向相反，則運動的方向由東向西方向運動，故AB錯誤；C、由上分析可知，電場力與洛茲力的合力豎直向上，由于夾角不知，因此它們的大小關系不能確定，則不能確定v的大小為．故C錯誤；D、小球受到的電場力與洛倫茲力的合力與重力等值反向，則：mg=所以小球的比荷：=．故D正確．故選：D4.物體罝于粗糙的斜面上.斜面的傾角為θ受到一個平行于斜面向下的力F的作用.F-t圖象與v-t圖象如圖所示（g取10m/s2).則下列說法錯誤的是A.0?2s內物體的加速度為1m/s2

B.2s后物體的加速度為0C.μ<tanθD.物體的質量為1kg參考答案：設物體的質量為m，斜面的傾角為θ，由v－t圖象可得0～2s內物體的加速度為a1＝1m/s2，選項A正確；由F－t圖象可知0～2s內力F1＝3N，在0～2s內對物體應用牛頓第二定律得：F1＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma1.由v－t圖象可得2s后物體的加速度為a2＝0，物體做勻速直線運動，選項B正確；由F－t圖象可知2s后力F2＝2N，由平衡條件可得：F2＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：m＝1kg，μ＝tanθ＋＞tanθ，綜合得出，，選項C錯誤，選項D正確。5.（單選題）汽車在水平面上剎車，其位移與時間的關系是x＝24t－6t2，則它在前3s內的平均速度為A．6m／s

B．8m／s

C．10m／s

D．12m／s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點射出玻璃磚。參考答案：，能；7.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．版權所有專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力由軌道半徑關系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點評：抓住地球表面重力與萬有引力相等和衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力求解各量即可．8.如圖所示，質量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.09.（實驗）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）參考答案：2；0.70m/s考點：研究平拋物體的運動解：設相鄰兩點間的時間間隔為T豎直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s故答案為：2；0.70m/s10.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風速2.0m/s最大限制風速12.0m/s太陽能轉化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

11.如圖所示，質量為m的小球B連接著輕質彈簧，靜止在光滑水平面上。質量為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：212.如圖所示，在空氣阻力可忽略的情況下，水平管中噴出的水柱顯示了水流做

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（填“平拋運動”或“圓周運動”）的軌跡．參考答案：13.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質量為m=1kg的物塊（視為質點）輕輕放在車頂?shù)那岸耍㈤_始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗探究小組為了探究物體的加速度與所受合外力之間的關系，設計了如圖a所示的實驗裝置。該實驗小組成員用鉤碼的重力作為小車所受的合力，用傳感器測小車的加速度，通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受合力F的關系圖象，他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖象，如圖b所示。(1)圖b中的圖象____________是在軌道右側抬高的情況下得到的(填“①”或“②”)。當鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時，圖b中的圖象明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________。(2)小車和傳感器接收器的總質量m＝________kg，小車和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝________(g＝10m/s2)。參考答案：(1)①所掛鉤碼的總質量太大(2)0.50.215.（7分）如圖所示，是一種內電阻可調的化學電池，可用來驗證閉合電路歐姆定律。A、B為電池的正、負極，C、D為靠近正、負極板的兩個探極，目的是為了測量電池的內部電壓，向電池內打氣，可以改變電解質溶液液面的高低，從而改變電池的內電阻。

現(xiàn)在要驗證閉合電路中內電壓和外電壓之和等于電源電動勢，除該電池以外，還備有理想電流表和理想電壓表各一個、一個定值電阻R=5Ω、電鍵S和導線若干。正確連接電路以后，得到表中實驗數(shù)據(jù)。

次數(shù)12345電流表(A)0.200.160.120.100.08電壓表(V)1.011.201.401.501.59

（1）圖是該化學電池的俯視示意圖，請用器材符號在下面方框內畫出實驗電路原理圖；（2）該電池的電動勢E=________V；（3）上述實驗中第2次操作時該化學電池的內阻r=________Ω。參考答案：答案：（1）實驗電路原理圖如圖所示（電流表和電壓表接反了不得分）；（2）E=2.0；（3）r=7.5Ω。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2014秋?微山縣校級月考）甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星在同一軌道平面上的不同高度處同向運行，甲距地面高度為地球半徑的0.5倍，乙甲距地面高度為地球半徑的5倍，兩衛(wèi)星在某一時刻正好位于地球表面某處的正上空，試求：（1）兩衛(wèi)星運行的速度之比；（2）乙衛(wèi)星至少經(jīng)過多少周期時，兩衛(wèi)星間的距離達到最大？參考答案：（1）兩衛(wèi)星運行的速度之比2：1；（2）乙衛(wèi)星至少經(jīng)過周期時，兩衛(wèi)星間的距離達到最大解：（1）衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供，，得：所以：（2）衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供：得：所以：又因為衛(wèi)星間的距離第一次最大時，它們轉過的角度差π：解得：答：（1）兩衛(wèi)星運行的速度之比2：1；（2）乙衛(wèi)星至少經(jīng)過周期時，兩衛(wèi)星間的距離達到最大17.一圓柱形小永久磁鐵中點為O，OX為磁鐵的軸線(如圖甲)、坐標為x處半徑為a的環(huán)形線圈的磁通量可以表示為Φ=π(1-βx)a2B0，其中B0為已知常數(shù)，β為待定常數(shù)(線圈平面垂直于X軸、圓心在軸線上)。(1)若磁鐵靜止，線圈從O點開始沿OX軸以速度v0勻速運動，請寫出線圈磁通量與時間t的函數(shù)關系式(β視為已知)。(2)接(1)，若測得此時線圈內的電動勢大小恒為E0，求β的表達式。

(3)上述原理可以用于測量磁體運動的速度。將上述線圈用N匝線圈代替并固定不動，半徑仍為a，阻值為r。將阻值為R的電阻串聯(lián)在線圈上，如圖乙。當小磁鐵沿線圈軸線穿過線圈時，測得電阻R的電壓為U。設小磁鐵作勻速運動，求此速度的大小(結果不能含待定常數(shù)β)。參考答案：(1)由力的平衡可得 (2分) 代入數(shù)據(jù)可解得 (2分)(2)當A球到達NQ位置時，設系統(tǒng)的速度為v1，由動能定理得 整理可得 m/s>0,物體繼續(xù)向上運動 之后A離開電場，設能繼續(xù)沿斜面上升d，有