2021-2022学年河南省驻马店市王围孜中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河南省驻马店市王围孜中学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. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A回旋加速器只能用来加速正离子B离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量C离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半D离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的2倍参考答案：B2. （单选）下列说法正确的是A做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置B某人骑自行车以

2、恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动C做匀变速曲线运动的物体，加速度的方向与速度的方向可能在同一条直线上D做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向轨迹的圆心参考答案：A 解析： A、平均速度等于位移除以时间，平均速度方向为位移方向，即初位置指向末位置，故A正确；B、某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路时，自行车做曲线运动，速度方向改变，不是匀速运动，故B错误；C、当合外力方向与初速度方向不在同一直线时，物体做曲线运动，所以加速度方向不可能与速度方向在同一直线上，故C错误；D、只有做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心，非匀速运动的物体所受合外力不指向圆心，故D错误故选A3. 有一种高速磁悬

3、浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放系列线圈。下列说法中不正确的是（ ）A.当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B.列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C.列车运动时，线圈中会产生感应电流D.线圈中的感应电流的大小与列车速度无关参考答案：答案：D4. 如图所示，张芳在学习了牛顿运动定律之后，在家做了一个有趣的实验。她站在质量为M=10 kg的木板上，用绕过定滑轮的水平轻绳拉木板。她发现弹簧秤（质量不计）的示数为50N时，木板和她刚好能够移动；当她用60N的拉力拉绳子时，她的加速度应为（已知张芳和木板之间始终没有相对滑动，张芳的质量为m=40

4、kg，g=10 m/s2）A0.2m/s2 B0.4m/s2C0.6m/s2 D0.8m/s2参考答案：B5. “蹦极”是年轻人喜爱的体育活动，其特点是惊险刺激。如图所示为蹦极运动的简化示意图弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是 () A、经过B点时，运动员的速率最大B、经过C点时，运动员的速率最大C、从C点到D点，运动员的加速度增大 D、从C点到D点，运动员的加速度不变参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示是一列

5、沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式： cm；x = 0.5m处质点在05.5s内通过的路程为 cm参考答案： y=5sin(2t+/2) 1107. 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02 s）； 使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中

6、，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm)请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字） 该电动小车运动的最大速度为_m/s； 该电动小车的额定功率为_W。参考答案：1.5 （3分） 1.2（8. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数=0.3。当车速为 v0 = 7 ms 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m

7、。参考答案：0.31; 4.169. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在 （填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做 运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为 m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分） （2）0.6（4分）10. 如图11所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩

8、擦因数=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止。则B刚落到地面时的速度为 m/s， B落地后，A在桌面上能继续滑行 米才能静止下来。（g取10m/s2） 图11参考答案：0.8 0.1611. 质量为m100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲40kg，m乙60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为 （填“向左”或“向右”）；运动速率为 m/s。参考答案：向左；0.612. 如图1所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，

9、白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图（g取10m/s2）（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是 （2）根据部分小球位置示意图（如图2），下列说法正确的是 A闪光间隔为0.1sBA球抛出点坐标（0，0）CB球抛出点坐标（0.95，0.50）D两小球作平抛运动的水平速度大小不等参考答案：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB【考点】研究平抛物体的运动【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动（2）A、平抛运动在竖直方向上做自由

10、落体运动，根据y=gT2求出闪光的间隔 BC、求出小球在某一位置竖直方向上的分速度，从而求出运动的时间，根据h=gt2，x=v0t求出抛出点的坐标 D、根据平抛运动的初速度是否相等，从而即可求解【解答】解：（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是保证小球抛出时的速度在水平方向（2）A、由图可知，每格边长为0.05m，对A球，根据y=2L=gT2得闪光的周期为T=，故A正确B、A球在第二位置的竖直分速度为，在抛出点到该位置运动的时间为t=，等于闪光的周期，可知A球的抛出点坐标为（0，0），故B正确C、横坐标为0.80m的小球在竖直方向上的分速度为vy=1.5

11、m/s则运行的时间为t=0.15s水平分速度为v0=m/s=1.5m/s则此时B球的水平位移为x=v0t=1.50.15m=0.225m，竖直位移为y=gt2=100.152m=0.1125m所以B球抛出点的坐标为：（1.025，0.4875）故C错误D、两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度相等，故D错误故答案为：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB13. 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。_（

12、2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。a设雨滴的密度为，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；_b示意图中画出了半径为r1、r2（r1r2）的雨滴在空气中无初速下落的vt图线，其中_对应半径为r1的雨滴（选填、）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的vt图线。（ ）（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。_参考答案： (1)

13、. (2). (3). (4). (5). 详见解析【分析】(1)对雨滴由动能定理解得：雨滴下落h的过程中克服阻做的功；(2) 雨滴的加速度为0时速度最大解答；(3)由动量定理证明【详解】(1)对雨滴由动能定理得： 解得：；(2)a.半径为r的雨滴体积为：，其质量为当雨滴的重力与阻力相等时速度最大，设最大速度为，则有： 其中联立以上各式解得： 由可知，雨滴半径越大，最大速度越大，所以对应半径为的雨滴，不计空气阻力，雨滴做自由落体运动，图线如图：；(3)设在极短时间内，空气分子与雨滴碰撞，设空气分子的速率为U，在内，空气分子个数为：，其质量为设向下为正方向，对圆盘下方空气分子由动量定理有：对圆盘

14、上方空气分子由动量定理有：圆盘受到的空气阻力为： 联立解得：。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修33（含22）（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的pT图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：(2分) 代入数据解得：(1分)从B到C是一个等容过程， (1分)【或由，代入数据解得：】由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，(1分)故气体内能增大，(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热

15、。(1分)15. （10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1105pa，当温度为27时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10m/s2 （1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是_A单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C吸收热量，对外做功D外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227四、计算题：本题共3小题，共

16、计47分16. 在光滑水平面上，有一质量为、电量的带正电小球，静止在O点。以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系。现在突然加一沿轴正方向，场强大小的匀强电场，使小球开始运动。经过一段时间后，所加匀强电场再突然变为沿轴正方向，场强大小不变，使该小球恰能够到达坐标为（0.3,0.1）的P点。求：（1）电场改变方向前经过的时间；（2）带正电小球到达P点时的速度大小和方向。参考答案：由牛顿运动定律得，在匀强电场中小球加速度的大小为：代人数值得： a=0.20 m/s2 （1分）当场强沿x正方向时，经过时间t小球的速度大小为vx=at （1分）小球沿x轴方向移动的距离 （1分）电场方向改为沿y轴正方向

17、后的时间T内，小球在x方向做速度为vx的匀速运动，在y方向做初速为零的匀加速直线运动。沿x方向移动的距离：x=vxT + x1=0.30 m （1分） 沿y方向移动的距离：=0.10 m （1分）由以上各式解得 t=1 s （1分） T=1s vx=0.2 m/s （1分）到P点时小球在x方向的分速度仍为vx，在y方向的分速度vy=aT=0.20 m/s （1分）由上可知，此时运动方向与x轴成45o角，速度大小为0.28 m/s(或m/s) （1分）17. 如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角=37，A、B是两个质量均为 m=1的小滑块（可视为质点），C为

18、左端附有胶泥的质量不计的薄板，D为两端分别连接B和C的轻质弹簧薄板、弹簧和滑块B均处于静止状态当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N，方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能向下匀速运动现撤去F，让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止下滑，若取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求滑块A到达斜面底端时的速度大小v1；（2）滑块A与C接触后粘连在一起(不计此过程中的机械能损失)，求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中，弹簧的最大弹性势能Ep参考答案：解：(1)滑块匀速下滑时，受重力mg、恒力F、斜面支持力FN和摩擦力F作用，由平衡条件有 即： 化简后得，代入数据解得动摩擦因数 撤去后，滑块匀加速下滑，由动能定理有 代入数据得 （2）两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中动量守恒，当它们速度相等时，弹簧具有最大弹性势能，设共同速度为，由动量守恒和能量守恒定律有 联立解得 18. 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦和空气阻力，重力加速度取g10 m/s2，运动员从地面由静止开始，他