河南省洛陽(yáng)市洛寧縣第三高級(jí)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽(yáng)市洛寧縣第三高級(jí)中學(xué)2022年高三物理上學(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，水平的皮帶傳送裝置中，O1為主動(dòng)輪，O2為從動(dòng)輪，皮帶做勻速傳動(dòng)且不打滑。此時(shí)把一重10N的物體由靜止放在皮帶上的A點(diǎn)，若物體和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.則下列說(shuō)法正確的是

A.皮帶上M點(diǎn)受到向下的靜摩擦力B.皮帶上N點(diǎn)受到向下的靜摩擦力C.剛放上時(shí)，物體受到向左的滑動(dòng)摩擦力4ND.達(dá)到相對(duì)靜止后，物體在A點(diǎn)右側(cè)，受到的是靜摩擦力參考答案：ABC2.用平行于斜面的推力F使物體靜止于傾角為θ的固定斜面上，A．斜面對(duì)物體的摩擦力一定沿斜面向下

B．物體對(duì)斜面的摩擦力一定沿斜面向上C．斜面對(duì)物體的摩擦力一定沿斜面向上D．斜面對(duì)物體的摩擦力可能為零參考答案：D3.（單選）物體以一定的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力。經(jīng)過(guò)時(shí)間，其速度方向與水平方向夾角為，再經(jīng)過(guò)時(shí)間，其速度方向與水平方向夾角為，則為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．D2【答案解析】A

解析：設(shè)初速度為v0，則tan37°＝，解得t1＝．

tan53°＝，解得vy′＝v0，則t2＝，則t1：t2=9：7．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)平行四邊形定則求出兩個(gè)位置豎直分速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出時(shí)間之比．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．4.一物體以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假設(shè)沿斜面向下的方向?yàn)檎较颍瑒t在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能夠反映物體在運(yùn)動(dòng)中的速度圖象是(

)參考答案：D5.（多選題）來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的消息稱(chēng)，中國(guó)自主研發(fā)的北斗二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進(jìn)入組

網(wǎng)高峰期，預(yù)計(jì)在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成．現(xiàn)在正在服役的北斗一號(hào)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上．目前我國(guó)的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國(guó)的GPS系統(tǒng)提供服務(wù)，而美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km．則下列說(shuō)法中正確的是（）A．所有GPS的衛(wèi)星所受向心力大小均相等B．所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號(hào)的衛(wèi)星線(xiàn)速度大C．北斗二號(hào)中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度D．北斗一號(hào)系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星向心加速度比赤道上物體的向心加速度小

參考答案：BC解：A、所有GPS的衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以所受向心力大小關(guān)系不確定，故A錯(cuò)誤B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，衛(wèi)星的加速度公式a=和速度公式v=．所以所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號(hào)的衛(wèi)星線(xiàn)速度大，北斗二號(hào)中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度，故B、C正確D、北斗一號(hào)系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星和赤道上物體具有相同的角速度，根據(jù)a=rω2得北斗一號(hào)系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星向心加速度比赤道上物體的向心加速度大，故D錯(cuò)誤故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ7.某光電管的陰極K用截止頻率為ν0的金屬鈉制成，光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的正向電壓為U，普朗克常量為h，電子的電荷量為e．用頻率為ν的紫外線(xiàn)照射陰極，有光電子逸出，光電子到達(dá)陽(yáng)極的最大動(dòng)能是

；若在光電管陽(yáng)極A和陰極K之間加反向電壓，要使光電子都不能到達(dá)陽(yáng)極，反向電壓至少為

．參考答案：8.如圖所示，AB為半圓的一條直徑，P點(diǎn)為圓周上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3，它們的合力為。參考答案：答案：3F29.本世紀(jì)最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門(mén)答臘島上空掠過(guò)。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應(yīng)為_(kāi)_________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于10.一電場(chǎng)中有d、b、c三點(diǎn)，將電量為2×10c的負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該負(fù)電荷做功為8×10J；再由b點(diǎn)移到c點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功3×10J，則a、c兩點(diǎn)中____點(diǎn)電勢(shì)較高，a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_(kāi)___V。參考答案：11.如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測(cè)量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是

；計(jì)算普朗克常量的關(guān)系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：12.(選修模塊3—3)空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J。試問(wèn)：此壓縮過(guò)程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J。參考答案：答案：放出；5×104解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。13.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

。(取)

參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線(xiàn)框，線(xiàn)框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線(xiàn)框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線(xiàn)段。已知線(xiàn)框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線(xiàn)框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線(xiàn)框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線(xiàn)框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線(xiàn)框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線(xiàn)框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線(xiàn)框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（8分）在衰變中常伴有一種稱(chēng)為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為0.2kg的物體，以24m/s的初速度豎直向上拋出，由于空氣的阻力，經(jīng)2ｓ到達(dá)最高點(diǎn)。假設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力大小不變，求：（1）則物體上升的最大高度；（2）物體由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間。(g取10m/s2)參考答案：、(1)∵物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)∴

（2分）（2）物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)有：(2分)當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有：

（2分）∴

（2分）17.(10分)在一根細(xì)線(xiàn)上套有一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)，將細(xì)線(xiàn)的兩端固定在如右下圖所示的豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，A、B間距為L(zhǎng)，當(dāng)豎直桿以一定的角速度繞AB軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)細(xì)線(xiàn)被張緊，小環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)線(xiàn)的BC段恰沿水平方向且長(zhǎng)度為求：

（1）細(xì)線(xiàn)中的拉力大小為多少？

（2）小環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是多少？參考答案：

解析：設(shè)細(xì)線(xiàn)中拉力在大小為T(mén)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，設(shè)∠BAC=θ

在豎直方向上有

Tcosθ=mg

(2分)

在水平方向上有

T+Tsinθ=mω2R

(2分)

由幾何關(guān)系知

(2分)

聯(lián)立①②③解出

(2分)

(2分)18.如圖所示，兩互相平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在豎直平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)＝0.4m，左端接平行板電容器，板間距離為d＝0.2m，右端接滑動(dòng)變阻器R(R的最大阻值為2Ω)，整個(gè)空間有水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝10T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。導(dǎo)體棒CD與導(dǎo)軌接觸良好，棒的電阻為r＝1Ω，其它電阻及摩擦均不計(jì)，現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的大小為F＝2N的恒力作用，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，取g＝10m/s2。求：

(1)導(dǎo)體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，拉力的最大功率是多大?(2)導(dǎo)體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)觸頭在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，一帶電小球從平行板電容器左側(cè)沿兩極板的正中間入射，在兩極板間恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)滑動(dòng)觸頭在滑動(dòng)變阻器最下端時(shí)，該帶電小球以同樣的方式和速度入射，在兩極間恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求圓周的半徑是多大?參考答案：(1)導(dǎo)體棒CD在F作用下向左作切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLV

(2分)由閉合電路的歐姆定律得導(dǎo)體棒CD中的電流為：

(2分)當(dāng)導(dǎo)體棒CD處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，CD棒所受合外力為零，即有：F＝BIL

(1分)此時(shí)拉力F的功率為：

P＝FV

解得：

(2分)要使拉力的功率最大，則外電阻R外最大，即R外＝2Ω時(shí)：Pmax＝＝0.75W

(2分)

(2)當(dāng)滑動(dòng)觸頭在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，R1＝1Ω，且導(dǎo)體棒CD處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),得CD棒中