2022-2023學(xué)年河南省商丘市古城中心校高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省商丘市古城中心校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）同步衛(wèi)星A距地面高度為h，近地衛(wèi)星B距地面高度忽略不計(jì)，地球半徑為R，地面上赤道處物體C相對(duì)于地面靜止。A、B、C三者向心加速度、線速度的大小關(guān)系，下面說(shuō)法正確的是A．，，

B．，，C．，，

D．，參考答案：AC2.（單選）如圖所示，一個(gè)表面光滑的斜面體M置于在水平地面上，它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為α、β，且α＜β，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后連接A、B兩個(gè)小滑塊，細(xì)繩與各自的斜面平行，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止．則（）A．滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量B．兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同C．兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)，A滑塊重力的瞬時(shí)功率較大D．在滑塊A、B下滑的過(guò)程中，斜面體受到水平向左的摩擦力參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專(zhuān)題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專(zhuān)題．分析：對(duì)兩個(gè)滑塊分別受力分析，然后根據(jù)平衡條件列方程判斷；最后再對(duì)斜面體受力分析，判斷靜摩擦力的方向．解答：解：A、滑塊A和滑塊B沿著斜面方向的分力等大，故：mAgsinα=mBgsinβ；由于α＜β，故mA＞mB，故A正確；B、滑塊下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，有：mgh=，故v=，由于兩個(gè)滑塊的高度差相等，故落地速度相等，但方向不同，故B錯(cuò)誤；C、滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)，滑塊重力的瞬時(shí)功率：PA=mAgsinα?v，PB=mBgsinα?v；由于mAgsinα=mBgsinβ，故PA=PB，故C錯(cuò)誤；D、滑塊A對(duì)斜面體壓力等于重力的垂直分力mAgcosα，滑塊B對(duì)斜面體壓力也等于重力的垂直分力mBgcosβ，如圖所示NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ；由于mAgsinα=mBgsinβ；故NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ＞0，故靜摩擦力向左，故D正確；故選：AD．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵隔離三個(gè)物體分別受力分析，根據(jù)平衡條件列方程判斷；同時(shí)要結(jié)合機(jī)械能守恒定律判斷．3.一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，將一質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶左端，設(shè)物體與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為μ，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．全過(guò)程中傳送帶對(duì)物體做功為B．全過(guò)程中物體對(duì)傳送帶做功為C．加速階段摩擦力對(duì)物體做功的功率逐漸增大D．加速階段摩擦力對(duì)傳送帶做功的功率恒定不變參考答案：ACD由題意可知物體最終將隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知選項(xiàng)A正確；全過(guò)程中物體對(duì)傳送帶做的功為，由于大小不確定，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；加速階段物體速度增大，而傳送帶速率不變，摩擦力恒定，故選項(xiàng)C、D正確。4.一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如右圖所示。由圖可知（

）A.該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=100sin25πt(V)B.該交流電的頻率為25HzC.該交流電的電壓的有效值為100VD.若將該交流電壓加在阻值為R=100Ω的電阻兩端,則電阻消耗的功率為50W參考答案：BD由圖像得，周期T=4×10-2,由T=得f=25Hz，ω=2πf=50π，故電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=100sin50πt(V)，B對(duì)，A錯(cuò)。正弦交流電的有效值：u===50V，C錯(cuò)，電阻消耗的功率為P===50W。5.如圖所示的電路中，電阻R=2Ω．?dāng)嚅_(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω參考答案：A【詳解】開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)時(shí)有：，開(kāi)s閉合時(shí)有：，其中，解得：，故A正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過(guò)37°時(shí)，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小為_(kāi)__________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時(shí)，桿OA轉(zhuǎn)過(guò)的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小7.（4分）研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出兩個(gè)你所學(xué)過(guò)的物理模型的名稱(chēng)：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等8.某學(xué)習(xí)小組在測(cè)量一輕繩的最大張力實(shí)驗(yàn)中，利用了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材：一根輕繩，一把直尺，一己知質(zhì)量為聊的鉤碼，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用直尺測(cè)量出輕繩長(zhǎng)度L．②將輕繩一端4固定，鉤碼掛在輕繩上，緩慢水平移動(dòng)輕繩另一端曰至輕繩恰好被拉斷，如題6圖l所示．③用直尺測(cè)量出A、B間距離d．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼掛鉤光滑，利用測(cè)量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

．參考答案：9.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專(zhuān)題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專(zhuān)題．分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說(shuō)明方向向左．故答案為：0.6，向左．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，注意動(dòng)量的失量性，與速度的正負(fù)是解題的關(guān)鍵．10.斜拋運(yùn)動(dòng)可看成是水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)11.（多選）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時(shí)刻在x軸上﹣3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.4sB．該波的最大波速為10m/sC．從t時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D．在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定為A參考答案：考點(diǎn)：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：根據(jù)波形圖的周期性，重復(fù)性，可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過(guò)N個(gè)周期，從而得出波速的通項(xiàng)式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點(diǎn)的位移．由波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，判斷回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由題意可知，t=0時(shí)刻與t=0.4s時(shí)刻在x軸上﹣3m至﹣3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以當(dāng)N=1時(shí)，周期最大，為T(mén)=0.4s，根據(jù)v=，當(dāng)N=1時(shí)，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯(cuò)誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先向上運(yùn)動(dòng)再回到平衡位置，所以從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零．D錯(cuò)誤；故選：AC．點(diǎn)評(píng)：此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性，列出周期的通項(xiàng)，掌握波速、頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系，理解質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向．12.（5分）假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化鈉NaCl分子，若取Na+與Cl-相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)其電勢(shì)能為零，一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為-6.1eV，已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl-所放出的能量（親和能）為3.8eV。由此可算出，在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過(guò)程中，外界供給的總能量等于____________。參考答案：答案：4.813.一個(gè)圓盤(pán)邊緣系一根細(xì)繩，繩的下端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，圓盤(pán)的半徑是r，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小球隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且細(xì)繩與豎直方向成θ角，如圖所示，則圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速是______.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.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車(chē)上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車(chē)至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車(chē)對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車(chē)向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車(chē)對(duì)小球的彈力為50N(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車(chē)至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.（2014?宿遷三模）學(xué)校科技節(jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過(guò)程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過(guò)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)機(jī)械能守恒定律求出通過(guò)C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，A、B兩平行板水平放置，板長(zhǎng)L=0.2m，板間有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2×103V/m，兩板間距。緊貼著上極板，沿水平方向射入初速度為v0的帶正電微粒，微粒的比荷q/m=1×106C/kg，v0的大小可以取任意值。緊靠著極板左側(cè)的虛線MN為磁場(chǎng)的邊界線（M點(diǎn)緊靠A板最左端），MN左側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.2T。不計(jì)微粒的重力。求：（1）帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；（2）帶電微粒離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的最小速度；（3）帶電微粒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)距M點(diǎn)的最大距離。參考答案：（1）最短時(shí)間對(duì)應(yīng)于最小的圓心角，粒子在下極板邊沿射出時(shí)，圓心角最?。?）粒了好象都從上板中點(diǎn)打出，設(shè)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，速度與水平方向夾角為θy=0.1·tanθKs5u

（3）帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，設(shè)偏轉(zhuǎn)量為y，y=0.1·tanθ磁場(chǎng)中的軌道半徑離M點(diǎn)的距離求極值，當(dāng)tanθ=1時(shí)，Y有極小值，Y=0.3m17.(14分)如圖所示，一個(gè)變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定