河北省秦皇島市盧龍縣燕河營(yíng)鎮(zhèn)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河北省秦皇島市盧龍縣燕河營(yíng)鎮(zhèn)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.甲圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，P為滑動(dòng)頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開(kāi)始，沿副線圈勻速上滑，直至R兩端的電壓等于其額定電壓為止。用I1表示流過(guò)原線圈的電流，I2表示流過(guò)R的電流，U2表示R兩端的電壓，P2表示R消耗的電功率（這里的電流、電壓均指有效值）。下列乙圖中正確的是（

）參考答案：C2.（多選）如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，從波傳到x=1m的P點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，已知在t=0.4s時(shí)PM間第一次形成圖示波形，此時(shí)x=4m的M點(diǎn)正好在波谷．下列說(shuō)法中正確的是（）A．P點(diǎn)的振動(dòng)周期為0.4sB．P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向C．當(dāng)M點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)正好在波峰D．這列波的傳播速度是10m/sE．從計(jì)時(shí)開(kāi)始的0.4s內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為30cm參考答案：解：A、由題意，簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，在t=0.4s時(shí)PM間第一次形成圖示波形，t=0.4s時(shí)間內(nèi)振動(dòng)傳播了一個(gè)波長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期，故P點(diǎn)的周期為0.4s．故A正確．B、P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與圖示時(shí)刻x=5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，由波形平移法得知，P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向．故B錯(cuò)誤．C、當(dāng)M點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，由波形可知，P點(diǎn)在波峰．故C正確由圖知，波長(zhǎng)λ=4m，則波速v==10m/s．故D正確．E、計(jì)時(shí)開(kāi)始的0.4s內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)已完成一個(gè)周期的振動(dòng)，完成的路程為4A=40CM．故E錯(cuò)誤故選：ACD3.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)．某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示．將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過(guò)程中的最大加速度約為()．A．g

B．2g

C．3g

D．4g參考答案：B4.（多選）據(jù)中新社北京2月26日電，中國(guó)軍隊(duì)2013年將舉行近40場(chǎng)軍事演習(xí)，以提高信息化條件下威懾和實(shí)戰(zhàn)能力。若在某次軍事演習(xí)中，某空降兵從懸停在空中的直升飛機(jī)上跳下，從跳離飛機(jī)到落地的過(guò)程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖2所示,則下列說(shuō)法正確的是（

）A. 0-10s內(nèi)空降兵運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越大B. O-10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力C. 10s-15s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來(lái)

越小D. 10s-15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)參考答案：BC5.如圖所示是陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)。實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等差等勢(shì)線。a、b、c為從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)的軌跡上的三點(diǎn)。不計(jì)電子的重力，則A.電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)B.電子經(jīng)a點(diǎn)的動(dòng)能大于經(jīng)c點(diǎn)的動(dòng)能C.電子經(jīng)b點(diǎn)的加速度大于經(jīng)c點(diǎn)的加速度D.電子經(jīng)b點(diǎn)的電勢(shì)能大于經(jīng)c點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：CD沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤D正確；等差等勢(shì)面密集處電場(chǎng)強(qiáng)度大，故電子受到的電場(chǎng)力大，加速度大，故C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，實(shí)線表示兩個(gè)相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置。參考答案：答案：b，a7.在2004年6月10日聯(lián)合國(guó)大會(huì)第58次會(huì)議上，鼓掌通過(guò)一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國(guó)大會(huì)，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識(shí)到2005年是愛(ài)因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國(guó)際物理（或世界物理）．

8.物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測(cè)出脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n．測(cè)得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計(jì)算出每次脫離動(dòng)力時(shí)砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動(dòng)能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動(dòng)能的減小，求解砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理求出轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得：Ek=f?n?πD，代入計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動(dòng)能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．9.在圓軌道運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R，已知地面上的重力加速度為g，則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為

，衛(wèi)星的動(dòng)能為

。參考答案：g/4，mgR／410.三塊質(zhì)量均為m的相同物塊疊放在水平面上，如圖所示．已知各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ（1）現(xiàn)有一水平力F作用在最底下的物塊上，使之從上面兩物塊下抽出，則F必須大于______________（2）若水平力F作用在中間的物塊上使它從上、下兩物塊中抽出，則F必須大于____________________參考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg11.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達(dá)到最高點(diǎn)，設(shè)物體運(yùn)動(dòng)中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)的時(shí)間為

．參考答案：24m，s．【考點(diǎn)】豎直上拋運(yùn)動(dòng)．【分析】物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，再根據(jù)位移時(shí)間公式求解最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間．【解答】解：物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，則：h=t=×2=24m；物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．12.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_(kāi)______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：13.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為λ0，該金屬的逸出功為_(kāi)_______．若用波長(zhǎng)為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為_(kāi)_______．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)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.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（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(dǎo)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(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)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(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大??；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（17分）如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的砂輪下，工作時(shí)砂輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。（1）通過(guò)分析計(jì)算，說(shuō)明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)？

（2）加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？（3）加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗）參考答案：⑴開(kāi)始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N

（1分）

工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N

（1分）

鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)：a=m/s2=1m/s2

(1分)

加速過(guò)程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s

（1分）

這一過(guò)程鐵板的位移s1=m=2m<2.8m，

（1分）

此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′=F2，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)。（1分）

即整個(gè)過(guò)程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做vm=2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)（只要上面已求出，不說(shuō)數(shù)據(jù)也得分）（1分）⑵在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由vm=at1