2022-2023學年河南省開封市第一高級中學分校高三物理上學期期末試題含解析

2022-2023學年河南省開封市第一高級中學分校高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知（

）

A．三個等勢面中，a的電勢最高

B．帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大

C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大

D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大參考答案：ABD2.如圖所示，將電動勢為E，內(nèi)阻r的電源接在AB之間。當開關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的飛機以恒定速率v在空中水平盤旋(如圖所示)，其做勻速圓周運動的半徑為R，重力加速度為g，則此時空氣對飛機的作用力大小為：（

）A．mB．mg

C．m

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

A．繩子的拉力為mg／sinθ

B．繩子的拉力一定小于mg，否則石塊將會被風吹動的氫氣球帶離地面

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，用長為l的絕緣細線懸掛在O點，小球處在水平方向場強大小為E的勻強電場中．平衡時懸線與豎直方向的夾角為θ，如果改變下列某一個條件，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．細線長度l增大，θ角減小

C．電量q增大，θ角增大

D．場強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16分6.11．某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，為了直觀地通過圖象得到實驗結論，應繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見本實驗還需測量的物理量是物塊初始位置到測速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應繪制L-v2圖象。7.1某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離x，計算出它們與0點之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2—x坐標系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行如圖所示的描點，若測出小車質(zhì)量為0.2kg。(1)請你畫出Δv2—x變化圖象，(2)結合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N.(3)若該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是：(

)

A.實驗前未平衡摩擦力

B.實驗前未平衡摩擦力過大C.實驗時所掛的鉤碼質(zhì)量太大

D.實驗時所掛的鉤碼質(zhì)量太小參考答案：(1)畫圖（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC8.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W9.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(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動，則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案：答案：10.如圖所示，一個重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺秤上，當燒斷細線后，物塊正在下滑的過程中與靜止時比較，臺秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

11.升降機中站著一個人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機可能在做豎直

運動，也可能在做豎直

過程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點】超重和失重．【分析】當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度．【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，

那么此時的運動可能是減速上升，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現(xiàn)的核反應，經(jīng)過加速后用動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②13.一個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，盒子運動的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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(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．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大??；（Ⅱ）t時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(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軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長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)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

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

（1）接住前重物下落運動的時間t=?

（2）人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v=?

（3）乙同學在最低點處對地板的壓力FN=?參考答案：見解析17.如圖甲所示是由透明材料制成的半圓柱體，一束細光束由真空沿著徑向與AB成角射入后對射出的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)它隨著角的變化而變化，變化關系如圖乙所示；如圖丙所示是這種材料制成的玻璃磚，左側是半徑為R的半圓，右側是長為4R，寬為2R的長方形，一束單色光從左側A'點沿半徑方向與長邊成45°角射入玻璃磚，求：①該透明材料的折射率；②光線在玻璃磚中運動的總時間.（光在空氣中的傳播速度為c)參考答案：①②【名師點睛】解決本題關鍵要理解全反射現(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軌P、Q相距L=1m，導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．磁感應強度B=1T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，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．取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好．且運動速度保持恒定．試求：（1）勻強磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運動的速度．參考答案：解：（1）帶負電的微粒受到重力和電場力處于靜止狀態(tài)，因重力豎直向下，則電場力豎直向上，故M板帶正電．a(chǎn)b棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，ab棒等效于電源，感應電流方向由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)生的感應電動勢為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應定律得感應電動勢E感=BLv