2022年河南省商丘市城關(guān)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年河南省商丘市城關(guān)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物塊A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物塊A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)．在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是

A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大B．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小C．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變D．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變參考答案：

答案：B2.關(guān)于物理學(xué)思想方法，下列說(shuō)法中敘述錯(cuò)誤的是A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法是理想模型法B．驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，主要是應(yīng)用了“等效替換”的思想C．在定義“速度”、“加速度”等物理量時(shí)，應(yīng)用了比值的方法D．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了微小量放大的方法參考答案：D【名師點(diǎn)睛】在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，我們還學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，常用的方法有：控制變量法、等效替代法、理想實(shí)驗(yàn)法、類比法等等。3.如圖所示為A，B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖為兩球碰撞前后的位移圖象.a、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖判斷下列結(jié)論正確的是（

）A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kg·m/s

B.碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為-4N·sC.碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kg·m/s

D.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J參考答案：BCD由題意可知，將=2kg，=3m/s，=2m/s,v=1m/s代入可得=kg，A、B碰撞前的總動(dòng)量為=kg·m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；碰撞前后A的動(dòng)量變化為=4kg·m/s，即碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為-4N·s，選項(xiàng)BC正確；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為=10J，選項(xiàng)D正確。4.一物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能E與豎直高度h關(guān)系的圖象如圖所示，其中0—h1過(guò)程的圖線為水平線，h1—h2過(guò)程的圖線為傾斜直線。根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（

）

A．物體在0—h1過(guò)程中除重力外不受其它力的作用

B．物體在0—h1過(guò)程中動(dòng)能始終不變

C．物體在h1—h2過(guò)程中合外力與速度的方向一定相反

D．物體在h1—h2過(guò)程中不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：答案：CD5.（單選）如圖所示為常見(jiàn)的家用保溫瓶，頭一天用軟木塞密封了半瓶開(kāi)水，過(guò)了一夜后軟木塞很難取出，則（）A．瓶里所有氣體分子的動(dòng)能都變小了B．外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體沒(méi)有做功，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能不變C．瓶?jī)?nèi)氣體溫度減小，氣體內(nèi)能減小D．瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)增大參考答案：解：A、剩下大半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后，溫度下降，內(nèi)部的氣體分子的平均動(dòng)能減小，不是所用的分子的動(dòng)能都減小，溫度降低內(nèi)能減小，故AB錯(cuò)誤C正確；D、由氣態(tài)狀態(tài)方程知：V不變，T降低，則p減小，故D錯(cuò)誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，題中測(cè)量金屬遏止電壓UC與入射光頻率ν，根據(jù)表格數(shù)據(jù)得到UC-ν圖象，當(dāng)UC=0時(shí)，剛好發(fā)生光電效應(yīng)．eUC=hν-W0，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νC=4.27×1014Hz，根據(jù)圖象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.7.一列橫波沿負(fù)x方向傳播，波上有A、B、C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示是某時(shí)刻的波形圖，則三個(gè)質(zhì)點(diǎn)中最先回到平衡位置是質(zhì)點(diǎn)______（選填A(yù)、B、C字母），再過(guò)3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C的位移是_________m。參考答案：

(1).A；

(2).0【詳解】波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)AB的振動(dòng)方向均向下，而C質(zhì)點(diǎn)將要向上振動(dòng)，則A質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置；再過(guò)3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C回到平衡位置，位移是0。8.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓；當(dāng)滑片向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R2全部接入及只有R1接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．解答：解：當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動(dòng)變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點(diǎn)評(píng)：在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．9.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細(xì)棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設(shè)m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細(xì)棒的質(zhì)量不計(jì)，與斜面不接觸，試求兩物體同時(shí)有最大靜摩擦力時(shí)棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式計(jì)算）參考答案：10.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開(kāi)_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m．參考答案：２0，5000，11.某汽車的部分參數(shù)如下表，請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。整車行使質(zhì)量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需時(shí)間平均加速度11s_________m/s2

制動(dòng)性能車輛以36Km/h（即10m/s）行使時(shí)的制動(dòng)距離制動(dòng)過(guò)程中所受合外力6.5m_________N

參考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根據(jù)和F＝ma可得F＝1.15×104N。12.一輕彈簧原長(zhǎng)為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時(shí)它的長(zhǎng)度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

N/m；現(xiàn)有一個(gè)帶有半徑為14cm的光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，右圖所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

N。參考答案：（25；）13.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運(yùn)動(dòng)(OA與OF夾角為θ)，就必須同時(shí)再對(duì)物體施加一個(gè)恒力F，這個(gè)恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O向紙面不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及質(zhì)子間的相互作用力．求：（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。?）沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時(shí)間．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【專題】：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律列方程可解質(zhì)子的速度．（2）質(zhì)子先后經(jīng)歷四分之一圓周運(yùn)動(dòng)和類平拋兩個(gè)過(guò)程，到達(dá)x軸，總時(shí)間為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之和．：

解：（1）由得：（2）若質(zhì)子沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，則以N為圓心轉(zhuǎn)過(guò)圓弧后從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中有：得：進(jìn)入電場(chǎng)后質(zhì)子類平拋，y方向上

位移

得：則：答：（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為；（2）沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時(shí)間+．【點(diǎn)評(píng)】：電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫(huà)出軌跡，由幾何知識(shí)求出半徑．定圓心角，求時(shí)間，類平拋運(yùn)動(dòng)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)分解法求解17.如圖半徑分別為2R和R的甲、乙兩光滑圓形軌道固定放置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，曲面軌道與水平面軌道在B處光滑連接（物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失），現(xiàn)有一小物塊從斜面上高h(yuǎn)處的A點(diǎn)由靜止釋放，曲面軌道以及水平軌道BC段是光滑的，小物塊與CD段以及D右側(cè)的水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。已知小物塊通過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)與軌道間壓力為物塊重力的3倍，而后經(jīng)過(guò)有摩擦的CD段后又進(jìn)入乙軌道運(yùn)動(dòng)。（1）求初始釋放物塊的高度h（2）為避免出現(xiàn)小物塊脫離圓形軌道乙而發(fā)生撞軌現(xiàn)象，則CD段的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件？參考答案：（1）----------

①

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②已知

得----------

③（2）若能通過(guò)最高點(diǎn)有：

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④

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⑤

因?yàn)?/p>

所以有----------

⑥

得

得----------

⑦

若不能到達(dá)圓心對(duì)應(yīng)的水平線以上，則速度可減小到零，設(shè)能上升的高度為h’，有：----------

⑧

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⑨

得----------