2021-2022學(xué)年河南省開封市揚坤中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河南省開封市揚坤中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重的問題，下列說法正確的是

A．在發(fā)射過程式中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象

B．在降落過程中向下減速時產(chǎn)生失重現(xiàn)象

C．進(jìn)入軌道后做勻速圓周運動，不產(chǎn)生失重現(xiàn)象

D．失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的參考答案：A在發(fā)射人造地球衛(wèi)星過程中，衛(wèi)星做加速運動，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故A正確；

在降落過程中，衛(wèi)星做減速運動，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故B錯誤；

進(jìn)入軌道時作勻速圓周運動，重力提供向心力，此時完全失重，故C錯誤；

地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力是萬有引力，萬有引力不發(fā)生變化，故D錯誤．2.鐵道部已于2009年12月26日正式運營武漢至廣州高鐵客運新干線，這條干線是世界上第一條平均時速高達(dá)350公里、里程最長的無砟軌道客運專線，武漢至廣州的運行時間由原來的10多個小時縮短至2小時50分左右。雖然運行在專線上的“和諧號”動車組最高運行時速近400公里，但由于動車組加速均勻，乘客不會感受到強烈的推背感。假定一動車組某次進(jìn)站前、后一段時間內(nèi)的速率－時間圖像如圖所示。以下列說法中正確的是（

）A．武漢至廣州距離接近1000kmB．武漢至廣州距離接近1200kmC．由圖像可知，因本次停站增加的運行時間為11minD．由圖知，在車組做變速運動時，乘客在水平方向受到的合力不超過其重力的0.02倍參考答案：ACD3.（多選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接)，彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體。在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了，此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則

A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B．撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為C．物體做勻速運動的時間為D.物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為參考答案：BD解析：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；故A錯誤．B、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運動時的加速度大小為a=．故B正確．C、由題，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運動的加速度大小為a==μg．將此運動看成向右的初速度為零的勻加速運動，則

3x0=at2，得t=．故C錯誤．D、由上分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，此時彈簧的壓縮量為x=，則物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x0-x）=μmg(x0?)．故D正確．故選BD4.（多選）如圖所示，置于豎直平面內(nèi)的AB光滑細(xì)桿軌道，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點．右邊A1B1光滑桿是與AB光滑桿完全相同的沿AB線為軸轉(zhuǎn)過180°的桿子，現(xiàn)將兩相同a、b小球分別套在AB與A1B1軌道的最上端，同時由靜止開始從軌道頂端滑下，重力加速度為g．則（）A．a(chǎn)、b兩小球同時從軌道末端出來B．小球b從軌道末端出來的速度大小為C．小球a從軌道末端出來的水平速度大小為D．除初始時刻速度都為零外，在軌道上運動的任意時刻，b球速度總是大于a球體速度參考答案：解：A、根據(jù)機械能守恒定律，兩個球最后的速度應(yīng)該相等，而A1B1軌道坡度先大后小，AB軌道坡度先小后大，故應(yīng)該是b球先達(dá)到軌道末端；故A錯誤；B、光滑細(xì)桿軌道AB，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運動軌跡制成的，故高度差為：h==…①小球a從靜止釋放，根據(jù)機械能守恒定律，有：mgh=…②聯(lián)立①②解得：v=故B正確；C、光滑細(xì)桿軌道AB，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運動軌跡制成的，故末速度與水平速度的夾角的正切值為：tanθ=故小球a從軌道末端出來的水平速度大小為：vx=vcosθ=?=故C正確；D、根據(jù)機械能守恒定律，兩個球最后的速度應(yīng)該相等，而A1B1軌道坡度先大后小，AB軌道坡度先小后大，故除初始時刻速度都為零外，在軌道上運動的任意時刻，b球速度總是大于a球體速度；故D正確；故選：BCD．5.如圖所示，質(zhì)量20kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以速度4m/s水平向右進(jìn)入轉(zhuǎn)送帶，傳送帶向左傳動、速率為3m/s，兩皮帶輪軸心間的距離是9m，已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1。對此，下列說法中正確是（

）A.物體將從傳送帶的左邊離開B.特體將從傳送帶的右邊離開C.物塊離開傳送帶的速度為3m/sD.傳送帶對物塊先做負(fù)功、后一直做正功直至落下傳送帶參考答案：AC滑塊先向右勻減速，對于向右滑行過程，根據(jù)牛頓第二定律，有μmg=ma，解得a=μg=2m/s2根據(jù)運動學(xué)公式，有0=v0-at1，x=解得t1=2s，x=4m<9m

向左勻加速過程，根據(jù)運動學(xué)公式，有x1==m，t2==1.5s，最后m隨傳送帶做勻速直線運動，離開傳送帶的速度為3m/s。對整個過程，傳送帶對物塊先做負(fù)功、后做正功直至與傳送帶同速（最后一段不做功）。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時其電勢能為0，動能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=7.用如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個鉤碼時，繩上一定點P對應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點對應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.掛三個鉤碼時彈簧的形變量為________cm.參考答案：70

2.108.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場中磁感應(yīng)強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應(yīng)強度的大小為，則a點的磁感應(yīng)強度大小為，乙導(dǎo)線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

9.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個豎直向上的大小為20N的拉力提質(zhì)量為2000g的重物，此重物獲得的加速度為

參考答案：10.光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達(dá)式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

．參考答案：⑴小車所受合外力大小等于(或約等于)mg……(1分)⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運動至光電門2所用時間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)11.（1）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號）A、先接通電源，后讓紙帶運動B、現(xiàn)讓紙帶運動，再接通電源C、讓紙帶運動的同時接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運動或先接通電源都可以（2）在研究某物體運動規(guī)律時，打點計時器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點計時器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計數(shù)點間還有四個打點未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點時物體的速度v=

，物體運動的加速度a=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】理解實驗過程應(yīng)當(dāng)先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．【解答】解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運動，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s打E點時物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案為：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．12.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.13.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）一質(zhì)量為m的小球，以初速度沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為

的固定斜面上，并立即反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面對小球的沖量大??？參考答案：解析：小球在碰撞斜面前做平拋運動。設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為。由題意，的方向與豎直線的夾角為30°，且水平分量仍為0，如圖。

由此得=20

①碰撞過程中，小球速度由變?yōu)榉聪虻呐鲎矔r間極短，可不計重力的沖量，由