2022-2023學(xué)年河南省開(kāi)封市第一高級(jí)中學(xué)分校高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年河南省開(kāi)封市第一高級(jí)中學(xué)分校高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（

）

A．三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高

B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大

C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大

D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大參考答案：ABD2.如圖所示，將電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r的電源接在AB之間。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后A．電容器C的帶電量增加B．電容器C的帶電量減少C．電阻R0消耗的電功率不變D．電阻R0消耗的電功率變大參考答案：B3.質(zhì)量為m的飛機(jī)以恒定速率v在空中水平盤(pán)旋(如圖所示)，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則此時(shí)空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為：（

）A．mB．mg

C．m

D．m參考答案：C4.（單選題）國(guó)慶節(jié)時(shí)，五顏六色的氫氣球?qū)⒐?jié)日裝扮的靚麗多姿。如圖2所示，一氫氣球通過(guò)軟繩與地面上的石塊相連，石塊質(zhì)量為m，由于風(fēng)的作用，使軟繩偏離豎直方向，當(dāng)氫氣球和石塊相對(duì)地面靜止時(shí)，與石塊相連的繩端切線與水平方向成θ角，不計(jì)風(fēng)對(duì)石塊的作用，則下列說(shuō)法中正確的是

A．繩子的拉力為mg／sinθ

B．繩子的拉力一定小于mg，否則石塊將會(huì)被風(fēng)吹動(dòng)的氫氣球帶離地面

C．石塊受到地面作用力等于繩子拉力的水平分力

D．石塊受到地面作用力不等于繩子拉力的水平分力參考答案：D5.如圖所示，帶電量為q，質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，小球處在水平方向場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．平衡時(shí)懸線與豎直方向的夾角為θ，如果改變下列某一個(gè)條件，保持其他條件不變，則θ的變化情況正確的是…（）

A．質(zhì)量m增大，θ角增大

B．細(xì)線長(zhǎng)度l增大，θ角減小

C．電量q增大，θ角增大

D．場(chǎng)強(qiáng)E增大，θ角減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.11．某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測(cè)速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是物塊初始位置到測(cè)速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應(yīng)繪制L-v2圖象。7.1某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系，圖中A為小車(chē)，連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為0點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離x，計(jì)算出它們與0點(diǎn)之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2—x坐標(biāo)系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖所示的描點(diǎn)，若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2kg。(1)請(qǐng)你畫(huà)出Δv2—x變化圖象，(2)結(jié)合圖象可求得小車(chē)所受合外力的大小為_(kāi)_______N.(3)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車(chē)所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是：(

)

A.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力過(guò)大C.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)量太大

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)量太小參考答案：(1)畫(huà)圖（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC8.汽車(chē)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開(kāi)車(chē)燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為4.8A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為80A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則車(chē)燈的電阻為_(kāi)_____________Ω，因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車(chē)燈的電功率的減少量為_(kāi)_____________W。參考答案：2.45Ω，30.3W9.已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其平均密度的表達(dá)式ρ=_______。參考答案：答案：10.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺(tái)秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過(guò)程中與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

11.升降機(jī)中站著一個(gè)人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機(jī)可能在做豎直

運(yùn)動(dòng)，也可能在做豎直

過(guò)程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點(diǎn)】超重和失重．【分析】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說(shuō)物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說(shuō)物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時(shí)的運(yùn)動(dòng)可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．12.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過(guò)加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：①

②13.一個(gè)物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖l所示?，F(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運(yùn)動(dòng)的v一t圖像呈周期性變化，如圖2所示。則盒內(nèi)物體的質(zhì)量為

。參考答案：M三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.游樂(lè)園的小型“摩天輪”上對(duì)稱站著質(zhì)量均為m的8位同學(xué)，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若某時(shí)刻轉(zhuǎn)到頂點(diǎn)a上的甲同學(xué)讓一小重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，并立即通知下面的同學(xué)接住，結(jié)果重物掉落時(shí)正處在c處（如圖）的乙同學(xué)恰好在第一次到達(dá)最低點(diǎn)b處接到，己知“摩天輪”半徑為R，重力加速度為g，（不計(jì)人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量）．問(wèn)：

（1）接住前重物下落運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=?

（2）人和吊籃隨“摩天輪”運(yùn)動(dòng)的線速度大小v=?

（3）乙同學(xué)在最低點(diǎn)處對(duì)地板的壓力FN=?參考答案：見(jiàn)解析17.如圖甲所示是由透明材料制成的半圓柱體，一束細(xì)光束由真空沿著徑向與AB成角射入后對(duì)射出的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)它隨著角的變化而變化，變化關(guān)系如圖乙所示；如圖丙所示是這種材料制成的玻璃磚，左側(cè)是半徑為R的半圓，右側(cè)是長(zhǎng)為4R，寬為2R的長(zhǎng)方形，一束單色光從左側(cè)A'點(diǎn)沿半徑方向與長(zhǎng)邊成45°角射入玻璃磚，求：①該透明材料的折射率；②光線在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.（光在空氣中的傳播速度為c)參考答案：①②【名師點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵要理解全反射現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件，并掌握臨界角公式，同時(shí)注意光在器具中的傳播速度與光在真空中傳播速度的不同。18.在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m=1×10﹣14kg，帶電量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動(dòng)．取g=10m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定．試求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度．參考答案：解：（1）帶負(fù)電的微粒受到重力和電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因重力豎直向下，則電場(chǎng)力豎直向上，故M板帶正電．a(chǎn)b棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場(chǎng)方向豎直向下．（2）由由平衡條件，得

mg=Eq又E=所以MN間的電壓：UMN==V=0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過(guò)R3的電流I==A=0.05Aab棒兩端的電壓為Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感=BLv