河南省洛陽市洛寧縣第三高級中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

河南省洛陽市洛寧縣第三高級中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析一、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，水平的皮帶傳送裝置中，O1為主動輪，O2為從動輪，皮帶做勻速傳動且不打滑。此時把一重10N的物體由靜止放在皮帶上的A點，若物體和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4.則下列說法正確的是

A.皮帶上M點受到向下的靜摩擦力B.皮帶上N點受到向下的靜摩擦力C.剛放上時，物體受到向左的滑動摩擦力4ND.達到相對靜止后，物體在A點右側(cè)，受到的是靜摩擦力參考答案：ABC2.用平行于斜面的推力F使物體靜止于傾角為θ的固定斜面上，A．斜面對物體的摩擦力一定沿斜面向下

B．物體對斜面的摩擦力一定沿斜面向上C．斜面對物體的摩擦力一定沿斜面向上D．斜面對物體的摩擦力可能為零參考答案：D3.（單選）物體以一定的初速度水平拋出，不計空氣阻力。經(jīng)過時間，其速度方向與水平方向夾角為，再經(jīng)過時間，其速度方向與水平方向夾角為，則為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：【知識點】平拋運動．D2【答案解析】A

解析：設初速度為v0，則tan37°＝，解得t1＝．

tan53°＝，解得vy′＝v0，則t2＝，則t1：t2=9：7．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．【思路點撥】根據(jù)平行四邊形定則求出兩個位置豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出時間之比．解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式靈活求解．4.一物體以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假設沿斜面向下的方向為正方向，則在整個運動過程中，能夠反映物體在運動中的速度圖象是(

)參考答案：D5.（多選題）來自中國航天科技集團公司的消息稱，中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進入組

網(wǎng)高峰期，預計在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成．現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上．目前我國的各種導航定位設備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務，而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km．則下列說法中正確的是（）A．所有GPS的衛(wèi)星所受向心力大小均相等B．所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度大C．北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度D．北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星向心加速度比赤道上物體的向心加速度小

參考答案：BC解：A、所有GPS的衛(wèi)星的質(zhì)量關系不清楚，所以所受向心力大小關系不確定，故A錯誤B、根據(jù)萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的加速度公式a=和速度公式v=．所以所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度大，北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度，故B、C正確D、北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星和赤道上物體具有相同的角速度，根據(jù)a=rω2得北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星向心加速度比赤道上物體的向心加速度大，故D錯誤故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運動，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ7.某光電管的陰極K用截止頻率為ν0的金屬鈉制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U，普朗克常量為h，電子的電荷量為e．用頻率為ν的紫外線照射陰極，有光電子逸出，光電子到達陽極的最大動能是

；若在光電管陽極A和陰極K之間加反向電壓，要使光電子都不能到達陽極，反向電壓至少為

．參考答案：8.如圖所示，AB為半圓的一條直徑，P點為圓周上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3，它們的合力為。參考答案：答案：3F29.本世紀最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應為__________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于10.一電場中有d、b、c三點，將電量為2×10c的負電荷由a點移到b點，電場力對該負電荷做功為8×10J；再由b點移到c點，克服電場力做功3×10J，則a、c兩點中____點電勢較高，a、c兩點間的電勢差為____V。參考答案：11.如圖所示為研究光電效應規(guī)律的實驗電路，利用此裝置也可以進行普朗克常量的測量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實驗中需要測量的物理量是

；計算普朗克常量的關系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：12.(選修模塊3—3)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J。試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J。參考答案：答案：放出；5×104解析：由熱力學第一定律△U=W＋Q，代入數(shù)據(jù)得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。13.在“研究平拋物體的運動”實驗中，某同學記錄了A、B、C三點，取A點為坐標原點，建立了如圖所示的坐標系。平拋軌跡上的這三點坐標值圖中已標出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點的坐標為

。(取)

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質(zhì)量為0.2kg的物體，以24m/s的初速度豎直向上拋出，由于空氣的阻力，經(jīng)2ｓ到達最高點。假設物體在運動過程中所受的空氣阻力大小不變，求：（1）則物體上升的最大高度；（2）物體由最高點落回拋出點所用的時間。(g取10m/s2)參考答案：、(1)∵物體上升到最高點做勻減速運動∴

（2分）（2）物體向上運動時有：(2分)當物體向下運動時有：

（2分）∴

（2分）17.(10分)在一根細線上套有一個質(zhì)量為m的光滑小環(huán)，將細線的兩端固定在如右下圖所示的豎直桿上的A、B兩點，A、B間距為L，當豎直桿以一定的角速度繞AB軸勻速轉(zhuǎn)動時細線被張緊，小環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時細線的BC段恰沿水平方向且長度為求：

（1）細線中的拉力大小為多少？

（2）小環(huán)做勻速圓周運動的角速度是多少？參考答案：

解析：設細線中拉力在大小為T，對小球進行受力分析，設∠BAC=θ

在豎直方向上有

Tcosθ=mg

(2分)

在水平方向上有

T+Tsinθ=mω2R

(2分)

由幾何關系知

(2分)

聯(lián)立①②③解出

(2分)

(2分)18.如圖所示，兩互相平行的水平金屬導軌MN、PQ放在豎直平面內(nèi)，相距為L＝0.4m，左端接平行板電容器，板間距離為d＝0.2m，右端接滑動變阻器R(R的最大阻值為2Ω)，整個空間有水平勻強磁場，磁感應強度為B＝10T，方向垂直于導軌所在平面。導體棒CD與導軌接觸良好，棒的電阻為r＝1Ω，其它電阻及摩擦均不計，現(xiàn)用與導軌平行的大小為F＝2N的恒力作用，使棒從靜止開始運動，取g＝10m/s2。求：

(1)導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時，拉力的最大功率是多大?(2)導體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時，當滑動觸頭在滑動變阻器中點時，一帶電小球從平行板電容器左側(cè)沿兩極板的正中間入射，在兩極板間恰好做勻速直線運動；當滑動觸頭在滑動變阻器最下端時，該帶電小球以同樣的方式和速度入射，在兩極間恰好能做勻速圓周運動，求圓周的半徑是多大?參考答案：(1)導體棒CD在F作用下向左作切割磁感線運動，在棒中產(chǎn)生的感應電動勢為：E＝BLV

(2分)由閉合電路的歐姆定律得導體棒CD中的電流為：

(2分)當導體棒CD處于穩(wěn)定狀態(tài)時，CD棒所受合外力為零，即有：F＝BIL

(1分)此時拉力F的功率為：

P＝FV

解得：

(2分)要使拉力的功率最大，則外電阻R外最大，即R外＝2Ω時：Pmax＝＝0.75W

(2分)

(2)當滑動觸頭在滑動變阻器中點時，R1＝1Ω，且導體棒CD處于穩(wěn)定狀態(tài)時,得CD棒中