2022年河南省開封市西姜寨鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年河南省開封市西姜寨鄉(xiāng)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，一質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn).另一端系在滑塊上.彈簧與斜面垂直，則(

)A.滑塊不可能只受到三個(gè)力作用B.彈簧不可能處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D.斜面對(duì)，塊的摩擦力大小一定等于mg參考答案：D2.(單選)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后，繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度a．速度v．位移s隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，若該物體在t=0時(shí)刻，初速度均為零，則A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中表示該物體沿單一方向運(yùn)動(dòng)的圖象是 參考答案：C3.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個(gè)過程:從a到b,b到c,c到a回到原狀態(tài),其中V-T圖像如圖所示。用pa、Pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng),下列說法正確的是_____A.pa＜pc=pbB.由a到b的過程中,氣體一定吸熱C.由b到c的過程中,氣體放出的熱量一定等于外界對(duì)氣體做的功D.由b到c的過程中,每一個(gè)氣體分子的速率都減小E.由c到a的過程中,氣體分子的平均動(dòng)能不變參考答案：ABE【詳解】A、設(shè)a狀態(tài)的壓強(qiáng)為Pa，則由理想氣體的狀態(tài)方程可知：，所以：Pb＝3Pa，同理：：得Pc＝3Pa，所以：pc＝pb＞pa．故A正確；B、過程ab中氣體的體積不變，沒有做功；溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱。故B正確；C、由圖象可知，bc過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對(duì)氣體做功，W＞0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U＜0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程bc中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功，故C錯(cuò)誤；D、溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)的分子沒有意義，所以過程bc中氣體的溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，并不是每一個(gè)分子的速率都減小。故D錯(cuò)誤；E、由圖可知過程ca中氣體等溫膨脹，溫度不變，由c到a的過程中氣體分子的平均動(dòng)能不變，故E正確。4.如圖所示為兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一繩上傳播時(shí)某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置為x=0.2m。則下列說法中正確的是

(

)

A．這兩列波發(fā)生干涉現(xiàn)象，且質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)始終加強(qiáng)

B．由圖示時(shí)刻開始，再經(jīng)過1/4甲波周期，M將位于波峰

C．甲波的速度v1與乙波的速度v2一樣大

D．因波的周期未知，故兩列波波速的大小無(wú)法比較參考答案：答案：AC5.將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間相隔2s，它們運(yùn)動(dòng)的v－t圖像分別如直線甲、乙所示，則()A．t＝2s時(shí)，兩球高度相差一定為40mB．t＝4s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等C．甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等D．兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）7.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)猓瑒t火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：8.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=9.（5分）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為，式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為

，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為

。參考答案：；10.一物體沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的規(guī)律為x=15+2t2，（采用SI單位制），則該物體在前2秒內(nèi)的位移為8m，第5秒末的速度為20m/s．參考答案：【考點(diǎn)】：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【專題】：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．【分析】：由位移公式和所給定表達(dá)式對(duì)應(yīng)項(xiàng)相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分別求出5s時(shí)的瞬時(shí)速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按時(shí)間對(duì)應(yīng)項(xiàng)相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度為：v5=4×5=20m/s物體在前2秒內(nèi)的位移為：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案為：8，20【點(diǎn)評(píng)】：本題就是對(duì)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式的直接考查，比較簡(jiǎn)單．11.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_

___s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

12.如圖所示，我們可以探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)．平行板電容器已充電，帶電量為Q，靜電計(jì)的指針偏角大小，表示兩極板間電勢(shì)差的大?。绻箻O板間的正對(duì)面積變小，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保?；如果使兩極板間的距離變大，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保覀冎阅軌虻贸鲞@些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨=．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動(dòng)態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：根據(jù)電容的決定式，分析電容如何變化，由電容的定義式分析板間電壓的變化，再判斷靜電計(jì)指針偏角的變化．解答：解：根據(jù)C=，正對(duì)面積變小說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大；使兩極板間的距離變大，根據(jù)C=，說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大．我們之所以能夠得出這些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨=故答案為：變小，變小，點(diǎn)評(píng)：本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵要掌握電容的決定式和電容的定義式，并能進(jìn)行綜合分析．13.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計(jì)，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當(dāng)甲朝左，乙朝右，同時(shí)以相對(duì)河岸3m/s的速率躍入水中時(shí)，小船運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?/p>

（填“向左”或“向右”）；運(yùn)動(dòng)速率為

m/s。參考答案：向左；0.6三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)。A、C兩點(diǎn)間距離為h，重力加速度為g。（1）求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；（2）求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf；（3）若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)。已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp.參考答案：（1）E/B

（2）（3）試題分析：（1）由題意知，根據(jù)左手定則可判斷，滑塊在下滑的過程中受水平向左的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力qE時(shí)滑塊離開MN開始做曲線運(yùn)動(dòng)，即Bqv=qE解得：v=E/B（2）從A到C根據(jù)動(dòng)能定理：解得：（3）設(shè)重力與電場(chǎng)力的合力為F，由圖意知，在D點(diǎn)速度vD的方向與F地方向垂直，從D到P做類平拋運(yùn)動(dòng)，在F方向做勻加速運(yùn)動(dòng)a=F/m，t時(shí)間內(nèi)在F方向的位移為從D到P，根據(jù)動(dòng)能定理：，其中聯(lián)立解得：17.如圖所示，一位質(zhì)量為m=72kg的特技演員，在進(jìn)行試鏡排練時(shí)，從離地面高高的樓房窗口跳出后做自由落體，若有一輛平板汽車正沿著下落點(diǎn)正下方所在的水平直線上，以的速度勻速前進(jìn)．已知該演員剛跳出時(shí)，平板汽車恰好運(yùn)動(dòng)到其前端距離下落點(diǎn)正下方3m處，該汽車車頭長(zhǎng)2m，汽車平板長(zhǎng)4.5m,平板車板面離地面高m，人可看作質(zhì)點(diǎn)，g取，人下落過程中未與汽車車頭接觸，人與車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)問：(1)人將落在平板車上距車尾端多遠(yuǎn)處？(2)假定人落到平板上后立即俯臥在車上不彈起（提示：要考慮該瞬間人水平方向的速度變化，同時(shí)因車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于人的質(zhì)量，該瞬間車的速度近似不變），司機(jī)同時(shí)使車開始以大小為的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直至停止，則人是否會(huì)從平板車上滑下?(3)人在貨車上相對(duì)滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的總熱量Q為多少？參考答案：18.如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于平面向里，正三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的點(diǎn)，以大小為的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)