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

2021-2022學(xué)年河南省開(kāi)封市揚(yáng)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(wèn)題，下列說(shuō)法正確的是

A．在發(fā)射過(guò)程式中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象

B．在降落過(guò)程中向下減速時(shí)產(chǎn)生失重現(xiàn)象

C．進(jìn)入軌道后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(guò)程中，衛(wèi)星做加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故A正確；

在降落過(guò)程中，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故B錯(cuò)誤；

進(jìn)入軌道時(shí)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力提供向心力，此時(shí)完全失重，故C錯(cuò)誤；

地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力是萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力不發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤．2.鐵道部已于2009年12月26日正式運(yùn)營(yíng)武漢至廣州高鐵客運(yùn)新干線，這條干線是世界上第一條平均時(shí)速高達(dá)350公里、里程最長(zhǎng)的無(wú)砟軌道客運(yùn)專線，武漢至廣州的運(yùn)行時(shí)間由原來(lái)的10多個(gè)小時(shí)縮短至2小時(shí)50分左右。雖然運(yùn)行在專線上的“和諧號(hào)”動(dòng)車組最高運(yùn)行時(shí)速近400公里，但由于動(dòng)車組加速均勻，乘客不會(huì)感受到強(qiáng)烈的推背感。假定一動(dòng)車組某次進(jìn)站前、后一段時(shí)間內(nèi)的速率－時(shí)間圖像如圖所示。以下列說(shuō)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(yùn)行時(shí)間為11minD．由圖知，在車組做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，乘客在水平方向受到的合力不超過(guò)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(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體。在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了，此時(shí)物體靜止。撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為。物體與水平面間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為C．物體做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)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(dòng)摩擦力，滑動(dòng)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(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開(kāi)彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤．B、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a=．故B正確．C、由題，物體離開(kāi)彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a==μg．將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則

3x0=at2，得t=．故C錯(cuò)誤．D、由上分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的壓縮量為x=，則物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)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(yùn)動(dòng)軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．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(guò)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(shí)由靜止開(kāi)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(shí)從軌道末端出來(lái)B．小球b從軌道末端出來(lái)的速度大小為C．小球a從軌道末端出來(lái)的水平速度大小為D．除初始時(shí)刻速度都為零外，在軌道上運(yùn)動(dòng)的任意時(shí)刻，b球速度總是大于a球體速度參考答案：解：A、根據(jù)機(jī)械能守恒定律，兩個(gè)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(cuò)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(yùn)動(dòng)軌跡制成的，故高度差為：h==…①小球a從靜止釋放，根據(jù)機(jī)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(yùn)動(dòng)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(lái)的水平速度大小為：vx=vcosθ=?=故C正確；D、根據(jù)機(jī)械能守恒定律，兩個(gè)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(shí)刻速度都為零外，在軌道上運(yùn)動(dòng)的任意時(shí)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(diǎn)）以速度4m/s水平向右進(jìn)入轉(zhuǎn)送帶，傳送帶向左傳動(dòng)、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(dòng)摩擦因數(shù)為0.1。對(duì)此，下列說(shuō)法中正確是（

）A.物體將從傳送帶的左邊離開(kāi)B.特體將從傳送帶的右邊離開(kāi)C.物塊離開(kāi)傳送帶的速度為3m/sD.傳送帶對(duì)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(duì)于向右滑行過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有μmg=ma，解得a=μg=2m/s2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有0=v0-at1，x=解得t1=2s，x=4m<9m

向左勻加速過(guò)程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有x1==m，t2==1.5s，最后m隨傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)傳送帶的速度為3m/s。對(duì)整個(gè)過(guò)程，傳送帶對(duì)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(jì)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?dú)湓拥幕鶓B(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_(kāi)__________(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(jí)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(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)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(cè)定彈簧的勁度系數(shù)，被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過(guò)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(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m/s2，則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)_______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(zhǎng)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(diǎn)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(diǎn)O的連線長(zhǎng)度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測(cè)得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，乙導(dǎo)線單位長(zhǎng)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(gè)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(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器．當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)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(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)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(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．⑴該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t1和t2之外，還需要測(cè)量

，若上述測(cè)量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D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(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)至光電門2所用時(shí)間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏?。ɑ颉捌胶饽Σ亮Σ蛔恪被颉澳┩耆胶饽Σ亮Α保?2分)11.（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號(hào)）A、先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C、讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（2）在研究某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點(diǎn)時(shí)物體的速度v=

，物體運(yùn)動(dòng)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(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】理解實(shí)驗(yàn)過(guò)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(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，大部分紙帶沒(méi)有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)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(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，大部分紙帶沒(méi)有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s打E點(diǎn)時(shí)物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

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

__s它第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．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(diǎn)，另一端系在一個(gè)物體上，現(xiàn)將物體從O點(diǎn)處由靜止釋放，測(cè)出物體在不同時(shí)刻的速度v和到O點(diǎn)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(zhǎng)度為12m，則物體下落過(guò)程中彈性繩的平均拉力大小為_(kāi)________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時(shí)物體的速度大小為_(kāi)_______m/s。（不計(jì)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(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)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(gè)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(gè)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(qǐng)你通過(guò)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(duì)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(duì)小球的沖量大??？參考答案：解析：小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)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(guò)程中，小球速度由變?yōu)榉聪虻呐鲎矔r(shí)間極短，可不計(jì)重力的沖量，由