2021-2022學(xué)年河南省駐馬店市呂店鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河南省駐馬店市呂店鄉(xiāng)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一個滑雪運動員從左側(cè)斜坡距離坡底8m處自由滑下，當(dāng)下滑到距離坡底s1處時，動能和勢能相等（以坡底為參考平面）；到坡底后運動員又靠慣性沖上斜坡（不計經(jīng)過坡底時的機械能損失），當(dāng)上滑到距離坡底s2處時，運動員的動能和勢能又相等，上滑的最大距離為4m．關(guān)于這個過程，下列說法中正確的是：(

)

A．摩擦力對運動員所做的功等于運動員動能的變化B．重力和摩擦力對運動員所做的總功等于運動員動能的變化C．s1＜4m，s2＞2mD．s1＞4m，s2＜2m參考答案：BC2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，在彈性限度內(nèi)，懸掛15N重物時，彈簧長度為0.16m；懸掛20N重物時，彈簧長度為0.18m，則彈簧的原長L原和勁度系統(tǒng)k分別為A．L原＝0.02mk＝500N／mB．L原＝0.10mk＝500N／mC．L原＝0.02mk＝250N／mD．L原＝0.10mk＝250N／m參考答案：答案：B解析：根據(jù)胡克定律可得。設(shè)彈簧的原長為，則有，解得＝0.10m，故選項B正確。3.插有鐵芯的線圈（電阻不能忽略）直立在水平桌面上，鐵芯上套一鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連。以下說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)又跳起B(yǎng)．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)也不跳起C．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)不跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)跳起D．閉合開關(guān)的瞬間鋁環(huán)跳起，開關(guān)閉合后再斷開的瞬間鋁環(huán)不跳起參考答案：D4.1一列簡諧橫波，某時刻的圖象如圖甲所示，從該時刻開始計時，質(zhì)點A的振動圖象如圖乙所示，則（

）A．波沿x軸負(fù)向傳播B．質(zhì)點P振幅比質(zhì)點Q的大C．經(jīng)過Δt=0.2s，質(zhì)點P通過的路程是2mD．質(zhì)點P比質(zhì)點Q先回到平衡位置參考答案：C5.（多選）我國發(fā)射了一顆探測衛(wèi)星，發(fā)射時先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上，然后變軌到近地點高50km，遠(yuǎn)地點高1500km的橢圓軌道2上，最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．在軌道2運行的速率不可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中速度增大，機械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點點火加速D．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動能參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速做離心運動，速度可能大于7.9km/s．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中機械能守恒．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點點火加速做離心運動．不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，無法計算動能．解答：解：A、第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實際衛(wèi)星繞地球圓周運動的速度都小于這個值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A錯誤；B、衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點向近地點運動的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以機械能不變，故B錯誤；C、軌道3是遠(yuǎn)地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點點火加速做離心運動，故C正確；D、不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動能，故D錯誤．故選：C．點評：本題關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運行時，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運動過程中只有重力做功，機械能守恒．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)利用數(shù)碼相機研究豎直上拋小球的運動情況．?dāng)?shù)碼相機每隔0.05s拍照一次，如圖是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，則：（所有計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）①圖中t5時刻小球的速度v5=4.08m/s．②小球上升過程中的加速度a=10.04m/s2．③t6時刻后小球還能上升的高度h=0.64m．參考答案：考點：豎直上拋運動．分析：根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出t5時刻小球的速度．根據(jù)勻變速直線運動在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球上升的加速度．根據(jù)速度位移公式求出t5時刻小球與最高點的距離，從而求出t6時刻后小球還能上升的高度．解答：解：①t5時刻小球的速度．②根據(jù)△x=aT2，運用逐差法得，=10.04m/s2．③t5時刻小球與最高點的距離：，則t6時刻后小球還能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m．故答案為：①4.08②10.04③0.64．點評：解決本題的關(guān)鍵是掌握勻變速直線運動的運動學(xué)公式和推論，并能靈活運用．7.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：8.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，49.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細(xì)線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細(xì)環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細(xì)線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠(yuǎn)些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．10.參考答案：311

1.5611.公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機立即采取制動措施，使汽車開始做勻減速運動直到汽車停下。已知開始制動后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動時汽車的速度大小為_______m/s；開始制動后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。參考答案：4，10，12.5（提示：汽車勻減速運動只經(jīng)歷了2.5s。）12.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波源質(zhì)點O起振時開始計時，0.2s時的波形如圖所示，該波的波速為＿＿＿m/s；波源質(zhì)點簡諧運動的表達(dá)式y(tǒng)=＿＿＿cm．參考答案：10

－10sin5πt

13.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.太陽能電池板在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的I—U特性。所用的器材包括：太陽能電池板，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1）為了達(dá)到上述目的，實驗電路應(yīng)選用圖甲中的圖________(填“a”或“b”)。（2）該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙的I—U圖像。由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時，太陽能電池板的電阻_________(填“很大”或“很小”)：當(dāng)電壓為2.80V時，太陽能電池板的電阻為_________。（3）當(dāng)有光照射時，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示，分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢為___________V若把它與阻值為的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路，在有光照射情況下，該電池板的效率是___________％。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：

(1).a

(2).很大

(3).1.0×103

(4).2.8

(5).64【詳解】（1）測繪伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選圖a所示實驗電路．

（2）由I=U/R，得電阻阻值R=U/I，由圖所示圖象可知，在電壓小于2.00V時，電流I很小，所以太陽能電池的電阻很大．

由圖乙所示圖象可知，當(dāng)電壓為2.80V時，電流I=2.80×10-3A，電阻R==1.0×103Ω．

（3）由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢，故電動勢為2.8V；若與1kΩ的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路；在U-I圖中作出對應(yīng)的電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖象的交點為電源的工作點，則由圖可知電源的工作電壓為1.8V，則電源的效率η=×100%=64.3%；【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及會通過歐姆定律判斷電阻的大?。莆諔?yīng)用圖象法解題的方法．15.在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實驗中，將彈簧水平放置，測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F。實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F--x圖線如圖所示。（1）由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=_________（2）圖線不過原點的原因是：________________________________________。參考答案：（1）200N/m（2分）

（2）由于彈簧自身重力引起了伸長量。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m，速度為的A球，與質(zhì)量也為m的另一靜止的B球發(fā)生正碰，若它們發(fā)生的是彈性碰撞，碰撞后B球的速度是多少？若碰撞后結(jié)合在一起，共同速度是多少？參考答案：，17.目前我國動車組在廣泛使用。假設(shè)動車軌道為直線，動車制動時的阻力為重力的0.1倍。（g=10m/s2）（1）如果動車司機發(fā)現(xiàn)前方450m處有故障車停車，要使動車不發(fā)生追尾，則動車運行速度不能超過多少？（不考慮反應(yīng)時間）（2）如果動車運行的速度為252km/h，當(dāng)動車司機前方2464m處有故障車停車，經(jīng)反應(yīng)后制動減速，為了確保列車不發(fā)生追尾，問動車司機反應(yīng)時間不得超過多少？參考答案：解：（1）動車所受阻力f=kmg，減速的加速度a=f/m=1m/s2

（2分）

v2=2ax，可得v=30m/s

（2分）

（2）v=252km/h=70m/s

設(shè)反應(yīng)時間為t，反應(yīng)時間內(nèi)位移為s1，減速位移為s2

s=s1+s2=2464m

（1分）

s1=vt

（2分）

2as2=v2

（2分）

可得t=0.2s

18.如圖甲所示，水平傳送帶順時針方向勻速運動．從傳送帶左端P先后由靜止輕輕放上三個物體A、B、C，物體A經(jīng)tA=9.5s到達(dá)傳送帶另一端Q，物體B經(jīng)tB=10s到達(dá)傳送帶另一端Q，若釋放物體時刻作為t=0時刻，分別作出三物體的速度圖象如圖乙、丙、丁所示，求：（1）傳送帶的速度v0=？（2）傳送帶的長度l=？（3）物體A、B、C與傳送帶間的摩擦因數(shù)各是多大？（4）物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時間tC=？參考答案：解：（1）物體A與B先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，說明了物體的速度與傳送帶的速度相等，所以由圖可知傳送帶的速度是4m/s．（2）v﹣t圖中速度圖線與x軸圍成的面積表示物體的位移，所以A的位移：m傳送帶的長度L與A的位移相等，也是36m．（3）A的加速度：由牛頓第二定律得：maA=μAmg所以：B的加速度：設(shè)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時