河南省鄭州市第四十五中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

河南省鄭州市第四十五中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析一、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.（單選）2013年6月13日，北京時間6月13日13時18分，天宮一號目標飛行器與神十飛船在離地面343Km的近圓軌道上進行了我國第5次載入空間交會對接。神舟十號航天員成功開啟天宮一號目標飛行器艙門，聶海勝、張曉光、王亞平以漂浮姿態(tài)進入天宮一號．下列說法正確的是

A．航天員以漂浮姿態(tài)進入天宮一號，說明航天員不受地球引力作用

B．完成對接后組合體的運行速度小于7.9Km/s

C．王亞平在天宮一號中講課時可以用彈簧秤懸掛測一杯水的重力

D．完成對接后的組合體運行的加速度大于9.8m/s2參考答案：B2.如圖所示，用一輕繩系一小球懸于O點?，F(xiàn)將小球拉至水平位置，然后釋放，不計阻力。小球下落到最低點的過程中，下列表述正確的是A．小球的機械能守恒B．小球所受的合力不變C．小球的動能不斷減小D．小球的重力勢能增加參考答案：Ａ解析：小球釋放后作圓周運動，受到細繩指向圓心的拉力F和豎直向下的大小不變的重力G，因為F始終指向O點，則合力始終變化，B錯；F始終和速度垂直、不做功，則小球只有重力做功、機械能守恒，A對；小球的重力作正功，應用動能定理可知小球動能增加，C錯；小球向下運動，位置降低（或重力作正功）、重力勢能減小，D錯。3.電場線分布如右圖所示，a、b兩點的電場強度大小分別為Ea和Eb，電勢分別為φa和φb，則（

A

）A．Ea＞Eb，φa＞φb

B．Ea＜Eb，φa＜φbC．Ea＜Eb，φa＞φb

D．Ea＞Eb，φa＜φb參考答案：A4.如圖所示，A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩，可沿固定的圓弧形軌道移動。B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的輕桿。將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架。始終保持桿水平，繩與桿的夾角∠AOB用θ表示。用另一繩在O點懸掛一個鉤碼，兩個傳感器讀數(shù)用F1、F2表示。移動傳感器A改變θ角，F(xiàn)1、F2的數(shù)值相應地發(fā)生變化，如表所示。則F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…A．A傳感器對應的是表中力F1B．B傳感器對應的是表中力F1C．鉤碼質(zhì)量為0.05kgD．鉤碼質(zhì)量為0.2kg參考答案：AC設鉤碼對點O產(chǎn)生豎直向下的拉力為F，當θ為銳角時，該力作用在O點產(chǎn)生兩個效果，一個是沿AO方向拉細繩，另一個則是沿OB方向壓桿，而當θ為鈍角時，則F對細繩和桿都產(chǎn)生拉力，所以A傳感器對應的是表格中的力F1，A項正確。如圖為θ=30°時力F的分解示意圖，由圖可知，故kg，C項正確。5.（單選）如圖是某質(zhì)點運動的速度圖象．由圖象可求得，質(zhì)點在0﹣2s內(nèi)的加速度和3s末的瞬時速度分別是（）A．4m/s2，4m/sB．2m/s2，2m/sC．2m/s2，4m/sD．4m/s2，0參考答案：考點：勻變速直線運動的圖像；加速度；勻變速直線運動的速度與時間的關系．專題：運動學中的圖像專題．分析：速度時間圖線反映質(zhì)點的速度隨時間的變化情況，能直接讀出瞬時速度，其斜率表示加速度，由數(shù)學知識求解．解答：解：質(zhì)點在0﹣2s內(nèi)的加速度等于這段圖線的斜率，為：a==m/s2=2m/s2；3s末的瞬時速度為v=4m/s．故C正確，ABD錯誤．故選：C．點評：解決本題的關鍵知道速度時間圖線的物理意義，知道圖線斜率的含義．常規(guī)題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.6m/s，t=0時刻波形如圖所示。質(zhì)點P的橫坐標為x=0.96m，則質(zhì)點P起動時向_______方向運動（選填“上”或“下”），t=______s時質(zhì)點P第二次到達波谷。參考答案：下，1.7s7.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律。滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。8.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于9.（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為__________m/s。參考答案：1010.（4分）從某高度處水平拋出一物體，著地瞬間的速度方向與水平方向成角，則拋出時物體的動能與重力勢能(以地面為參考平面)之比為

。參考答案：

答案：

11.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當電梯沿豎直方向勻速運動時，彈簧被壓縮了x；當電梯接著做減速運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運動時的速度方向為_________，電梯做減速運動時的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運動，因此速度一定是向下。）12.氫原子的能級圖如圖所示.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發(fā)生光電效應的條件是當光子能量大于逸出功，根據(jù)光電效應方程求出光電子的最大初動能．【詳解】一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據(jù)光電效應方程知，光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點睛】解決本題的關鍵掌握光電效應的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，注意最大初動能與入射頻率的不成正比，但是線性關系．13.某同學用圖示實驗裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù).帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經(jīng)過O處的光電門，最后停在了木板上的M點，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時間，還需要測量的物理量有_________________；（標明相關物理量的符號）②物塊和木板間的動摩擦因數(shù)=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動能定理可知又，解得。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)電阻．電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω．由于實驗室條件有限，除了導線、開關外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為3V的電壓表VB．量程為0.6A的電流表A1C．量程為3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E．阻值為100Ω的定值電阻R2F．最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G．最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖1所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)電阻．①定值電阻應該選擇D（填D或者E）；電流表應該選擇B（填B或者C）；滑動變阻器應該選擇F（填F或者G）．②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖2所示U﹣I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=﹣5.6I+4.4．則電源甲的電動勢E=4.4V；內(nèi)阻r=1.3Ω（保留兩位有效數(shù)字）．③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是CA．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E．定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)電阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖3所示電路．①定值電阻應該選擇D（填D或者E）．②實驗中，首先將K1閉合，K2斷開，電壓表示數(shù)為1.48V．然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V．則電源乙電動勢E=1.48V；內(nèi)阻r=0.81Ω（小數(shù)點后保留兩位小數(shù)）．參考答案：解：（1）①測電動勢是1.5V，內(nèi)阻為1Ω的電源電動勢與內(nèi)阻實驗時，短路電流為1.5A，如果用量程為3A電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此電流表應選B；電流表選B，測電動勢為4.5V電源電動勢與內(nèi)阻實驗時，電路最小電阻為R===7.5Ω，考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，因此定值電阻應選D；為方便實驗操作，滑動變阻器應選F．②由表達式U=﹣5.6I+4.4可知，電源電動勢為：E=4.4V，內(nèi)阻為：r=≈1.3Ω；③由電路圖可知，電流表的分壓會造成實驗誤差，故選C．（2）①用圖3所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當小一點，實驗誤差小，因此定值電阻應該選擇D．②由電路圖可知，K1閉合，K2斷開，電壓表示數(shù)為電源電動勢，電壓表示數(shù)為1.48V，則電源乙電動勢為：E=1.48V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V，電壓表測路端電壓，此時電路電流為：I===0.3075A，電源內(nèi)阻為：r==≈0.81Ω；故答案為：（1）①D、B、F；②4.4；1.3；（2）①D；②1.48；0.81．15.在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，供選用的器材有：

A.電源（3V，內(nèi)阻約1）；B.電流表（0一0.6A，內(nèi)阻約0.5）；刃．電壓表（0一3V，內(nèi)阻約3k）；D.滑動變阻器R(0一5）；E.待測金屬絲（有效長度為50.00cm，電阻R0）F.螺旋測微器、毫米刻度尺、開關、導線若干。(1)某同學用螺旋測微器在金屬絲的不同位置測量直徑，讀數(shù)記錄在表一中，其中第

＿＿＿次數(shù)據(jù)記錄有明顯錯誤。(2）該同學將測量Rx實驗的數(shù)據(jù)記錄在表二中。根據(jù)所給信息推測，其采用的電路是右圖中的＿＿；據(jù)選用的電路，在閉合開關S前，滑動變限器R的滑片應置于＿＿＿(3）根據(jù)所給信息可估算出待測金屬絲的電阻率為＿＿＿＿（填選項前的字母）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.跳臺滑雪是勇敢者的運動。如圖是跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點以v0=20m/s的速度水平飛出，最后落到斜坡上的Ａ點沿斜坡下滑.已知Ｏ點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角為θ＝37°，運動員的質(zhì)量m。不計空氣阻力.(取sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2)

求：(1)運動員從O點運動到A點的時間；(2)O點與A點的距離；參考答案：（1）設A點與O點的距離為L,運動員做平拋運動所用的時間為t，則有

(3分)

(3分)

t=3s

(2分)(2)A點與O點的距離

L=75m(2分)17.如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ，乙的寬度足夠大，重力加速度為g。（1）若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向（垂直于乙的運動方向）滑過的距離s；（2）若乙的速度為2v0，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v；（3）保持乙的速度2v0不變，當工件在乙上剛停止滑動時，下一只工件恰好傳到乙上，如此反復。若每個工件的質(zhì)量均為m，除工件與傳送帶之間摩擦外，其他能量損耗均不計，求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率。參考答案：規(guī)律可知，當垂直傳送帶方向的速度減為零時，物塊相對傳送帶在x方向上的位移即側(cè)向滑過的距18..如圖所示，LOM一角折線，折線內(nèi)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，一邊長為的正方形導線框沿垂直于OM的方向以速度v作勻速直線運動，在t=0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向為導線框中電流的正