河南省鄭州市第二外國(guó)語2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

河南省鄭州市第二外國(guó)語2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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，表面粗糙的固定斜面頂端安裝一個(gè)定滑輪，小物塊Ａ、B用輕繩連接并跨過定滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。初始時(shí)刻，手扶物塊B使A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后A下落，B沿斜面上滑，則從松手到物塊A著地前的瞬間（）Ａ．物塊Ａ減少的機(jī)械能等于物塊Ｂ增加的機(jī)械能Ｂ．輕繩對(duì)物塊Ｂ做的功等于物塊Ｂ的機(jī)械能增量Ｃ．輕繩對(duì)物塊Ａ做的功等于物塊Ａ的機(jī)械能變化量Ｄ．摩擦力對(duì)物塊Ｂ做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量參考答案：CD2.甲、乙兩人同時(shí)由相同位置A沿直線運(yùn)動(dòng)到同一位置B，甲先以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)了一半路程，然后以速度v2勻速走完了剩下的后一半路程；乙在由A地運(yùn)動(dòng)到B地的過程中，前一半時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度為v1，后一半時(shí)間內(nèi)乙的運(yùn)動(dòng)速度為v2，若v1＜v2，則甲與乙相比較

A.甲先到達(dá)B地

B.乙先到達(dá)B地C.只要v1、v2取值合適，甲、乙兩人可以同時(shí)到達(dá)

D.以上情況都有可能參考答案：B3.如下圖所示，物體m靜止于傾角為的斜面上，現(xiàn)用垂直于斜面的推力F＝kt（k為比例常量、t為時(shí)間）作用在物體上。從t＝0開始，物體所受摩擦力Ff隨時(shí)間t的變化關(guān)系是（

）參考答案：D根據(jù)平衡條件，得=Gsinα，可見，大小與力F大小無關(guān)．故選D．4.(多選)如圖所示，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過一根繞過定滑輪的長(zhǎng)繩吊起一重物B，設(shè)重物和小車速度的大小分別為vB、vA，則A.vA>vB

B.vA<vBC.繩的拉力大于B的重力

D.繩的拉力等于B的重力參考答案：AC5.(多選)在地面上方某處（高度大于10m），將一個(gè)小球以V=20m/s初速度豎直上拋，則小球到達(dá)距拋出點(diǎn)10m的位置所經(jīng)歷的時(shí)間可能為(g=10m/s2)

A.S

B.(2一)s

C.(2+)s

D.(2+)s參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器控鉤上，用來測(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a—F圖象；

(1)圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；

（2)本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量

(填“是”或“否”)；

(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

kg。參考答案：7.如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。離開圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道，則：（1）B球進(jìn)入水平軌道后將做________________運(yùn)動(dòng)；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________。（2）若某次兩個(gè)小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點(diǎn)處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長(zhǎng)均為5cm，則可算出A鐵球剛達(dá)P點(diǎn)的速度為________m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）3.358.某同學(xué)的質(zhì)量為60kg，在一次野營(yíng)中，他從岸上以2m/s的速度，跳到一條以0.5m/s的速度正對(duì)著他飄來的小船上，跳上船后他又走了幾步，最終停在船上。已知小船的質(zhì)量為140kg，則人與小船共同運(yùn)動(dòng)的速度大小為_______m/s，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開_______。（填“向左”或“向右”）參考答案：0.25；向右9.某同學(xué)利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定某一光的波長(zhǎng)，已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)，將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對(duì)齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖7所示，此時(shí)的示數(shù)x1=

mm。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第n亮條紋的中心對(duì)齊，測(cè)出第n亮條紋示數(shù)為x2。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長(zhǎng)表達(dá)式λ=

（用給出的字母符號(hào)表示）。參考答案：0.776mm，10.剎車后的汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止，則它在前一半時(shí)間與后一半時(shí)間的平均速度之比為 ；它在前一半位移與后一半位移的平均速度之比為

。參考答案：3：1，：111.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法是_________________________法；（2）在小車總質(zhì)量不變時(shí)，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可畫出關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是____。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，則應(yīng)該繪制什么關(guān)系圖線？答：___________。參考答案：（1）控制變量法（2）質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比（3）沒有使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量（4）是12.（多選）在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v，則此時(shí)

A．物塊B的質(zhì)量滿足

B．物塊A的加速度為

C．拉力做功的瞬時(shí)功率為

D．此過程中，彈簧彈性勢(shì)能的增量為參考答案：BD13.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度υ0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為

cm/s。R在上升過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，在如圖所示的坐標(biāo)系中（單位：cm）對(duì)應(yīng)的軌跡方程為

。(R視為質(zhì)點(diǎn))參考答案：5cm/s

y2=9χ三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖15為過山車的模型圖，在模型圖中半徑為R1＝2.0m和R2＝8.0m的兩個(gè)光滑圓形軌道，固定在傾角為斜軌道面上的Q、Z兩點(diǎn)，且兩圓形軌道的最高點(diǎn)A、B均與P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接，現(xiàn)使小車（視為質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取g＝10m/s2，（sin37o＝0.6

cos37o＝0.8），求：⑴若小車恰好能過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處，則其在P點(diǎn)初速度為多大？⑵若小車質(zhì)量為1000Kg，在P點(diǎn)的初速度為10m/s，則小車通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？參考答案：（1）小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的臨界速度為

設(shè)P點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為，PQ間距為，則P到A對(duì)小車，同動(dòng)能定理得：（2）Z點(diǎn)與P點(diǎn)高度差為PZ間距為，則P到Z對(duì)小車，同動(dòng)能定理得：又所以由牛頓第三定律可得車對(duì)軌道壓力為，方向垂直軌道向上17.如圖所示的水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直軸OO′旋轉(zhuǎn)，盤上水平桿上穿著兩個(gè)質(zhì)量均為的小球A和B?，F(xiàn)將A和B分別置于距軸和處，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連。已知兩球與桿之間的最大靜摩擦力都是。試分析轉(zhuǎn)速?gòu)牧阒饾u增大，兩球?qū)S保持相對(duì)靜止過程中，在滿足下列條件下，與、、的關(guān)系式。

（1）繩中剛出現(xiàn)張力時(shí)；（2）A球所受的摩擦力方向改變時(shí)；

（3）兩球相對(duì)軸剛要滑動(dòng)時(shí)。參考答案：(1)由于從零開始逐漸增大，當(dāng)較小時(shí)，A和B只靠自身靜摩擦力提供向心力。

A球

1分

B球

1分隨增大，靜摩擦力不斷增大，直至?xí)r，將有

即

1分

則

1分即從開始繼續(xù)增加，繩上將出現(xiàn)張力。當(dāng)繩上出現(xiàn)張力后，對(duì)B球有，并且增加時(shí)，繩上張力將增加。對(duì)于A球應(yīng)有，可知隨的增大，A球所受摩擦力將不斷減小，直至?xí)r，角速度。此時(shí)

A球

2分

B球

2分

解之得

1分

(3)當(dāng)角速度從繼續(xù)增加時(shí)，A球所受的摩擦力方向?qū)⒀貤U指向外側(cè)，并隨ω的增大而增大，直至為止．設(shè)此時(shí)角速度為，并有如下情況：

A球

2分

B球

2分

解之得

1分若角速度從繼續(xù)增加，A和B將一起相對(duì)軸運(yùn)動(dòng)。18.（15分）．有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，與水平面夾角為θ的斜坡路面，一質(zhì)量為m的木箱放在斜坡底端，質(zhì)量為4m的人想沿斜坡將木箱推上坡頂，假設(shè)人與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（計(jì)算中可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取g），人是沿與斜坡平行的方向用力推木箱的，求：（1）假設(shè)木箱與路面間無摩擦，人推著木箱一起以加速度a向上運(yùn)動(dòng)，人受到路面的摩擦力多大？（2）若木箱與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為，則人推木箱一起能獲得的最大加速度大小是多少？（3）若木箱與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為，要將木箱由坡底運(yùn)送到坡頂，人推木箱一起運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少？參考答案：解析：（1）把人和木箱作為整體，根據(jù)牛頓第二定律

（2分）

得：

（2分）

（2）要使木箱能獲得的最大加速度，則人與地面間的摩擦力達(dá)到最大值。

把人和木箱作為整體，根據(jù)牛頓第