河南省许昌市第一中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

河南省许昌市第一中学2022年高三物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示为伏打电池示意图，下列说法中正确的是   （      ） A．沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域只有一处 B．电源的电动势高， 表明该电源把其它形式的能转化为电能的本领强 C．在静电力作用下，原来静止的正电荷从低电势运动到高电势 D．在溶液中铜板和锌板之间的电压就是内电压 参考答案： B 2. (单选)如图所示，带电粒子以速度从a点进入匀强磁场，运动中经过b点，，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以从a点进入电场，粒子仍能通过b点，粒子重力忽略不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为 A． B.        C． D. 参考答案： C 3. 一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是，则物体在这段时间内的平均速度是      （     ）     A.     B.    C.     D. 参考答案： D 4. （多选）现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。如果rA＞rB，则(      ) A.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期小 B.卫星A的线速度比卫星B的线速度小 C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大 D.卫星A的加速度比卫星B的加速度小 第Ⅱ卷 参考答案： AD 5. （单选） 如图所示，水平传送带长为x，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功不可能(　　) A．等于mv2 /2       B．小于mv2 /2    C．大于μmgx       D．小于μmgx 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。 参考答案： 52000W 7. 参考答案： 8. 1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x 坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2 kg。 (1)请你画出Δv2—x 变化图象， (2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________ N. (3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是： (   )        A.实验前未平衡摩擦力                    B.实验前未平衡摩擦力过大 C.实验时所挂的钩码质量太大              D.实验时所挂的钩码质量太小 参考答案： (1)画图（2分）  (2) 0.25 （2分）  (3)  AC 9. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t = 0时刻波刚好传播到x = 6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题： ①从图示时刻起再经过        s，质点B第一次处于波峰； ②写出从图示时刻起质点A的振动方程为        cm． 参考答案： ① 0.5 （2分） ②(cm) （2分） 试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。 考点：本题考查机械波的传播 10. 一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为         ；物块与斜面间的动摩擦因数为         。. 参考答案： 2m/s2   ，           11. 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体         （填“吸收”或“放出”）的热量是         J。此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了J的功，同时吸收了J的热量，则此过程中，气体内能增加了          J。 参考答案： 12. 用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律． ①完成平衡摩擦力的相关内容： （i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，　　　       （选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动． （ii）如果打出的纸带如图(b)所示，则应        （选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹        ，平衡摩擦力才完成． ②某同学实验时得到如图(c)所示的a—F图象，则该同学验证的是：在           条件下，                          成正比． 参考答案： （2）（10分）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）②小车质量一定，它的加速度与其所受的合力成正比． 13. 密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。 参考答案： (2)平均动能　小于 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求： （1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2； （2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大． 参考答案： （1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大． 解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用， 由μmg=ma得 a=μg=2m/s2， 当小铁块的速度达到6 m/s时， 由vt2=2ax得：x=9 m 由于9 m＞L1=6.25 m，说明小铁块一直做加速运动 设达到O2上方的速度为v，则v= =5m/s 小铁块离开传送带后做平抛运动 根据h=gt2 得下落时间：t= =0.5 s 由L2=vt=5×0.5=2.5 m （2）欲使L2变大，应使v变大 由v= 可知，L1增大符合要求 m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响 因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大． 答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大． 15. （选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）  求：两球的质量关系   参考答案： 解析： 设两球的速度大小分别为v1，v2，则有   m1v1=m2v2   v2=3v1   解得：m1=3m2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α＝30°的光滑 斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第 一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所 需的时间；第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上．如果＝， 求m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为多少？ 参考答案： 第一次，设m2的加速度为a1，对m2， 由牛顿第二定律有：FT－m2gsinα＝m2a1      \ 对m1，有：m1g－FT＝m1a1 两式相加得：m1g－m2gsinα＝(m1＋m2)a1         设斜面长为l，则有：l＝a1t2 17. 已知电子的质量为m，某一原子的质量为M，基态一激发态的能级差为 ，欲想用电子碰撞静止原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，则原子受激发所需入射电子的最小动能是多少？ 参考答案： 因为在完全非弹性碰撞中，系统动能损失最大，故欲使原子受激发所需入射电子的动能最小，必须满足的条件是：电子与原子发生完全非弹性碰撞， 设电子碰撞前的速度为，分别由动量守恒和能量守恒得                ①              ②    由①、②解出   18. 如图a所示，在水平路段AB上有一质量为的汽车，正以10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的图像如图b所示，在t=20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）f1=2000N。（解题时将汽车看成质点）求： （1）运动过程中汽车发动机的输出功率P； （2）汽车速度减至8m/s的加速度a大小； （3）BC路段的长度。 参考答案： （1）汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等F1= f1，P= F1 v1， 联立解得：   P=20 kW    （2分） （2）t=15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2= f2，P= F2 v2，f2=P/ v2， 联立解得：   f2=4000 N   （2分） v=8 m/s时汽车在做减速运动，有f2-F=ma，F=P/v                                          解得        a=0.75 m/s2       （1分） （3）      （2分） 解得        s=92.5 m         （1分）