2021-2022学年河南省洛阳市韩村中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河南省洛阳市韩村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. （单选）汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其vt图象如图所示，图中 W2 CPP1 DP1P2参考答案：【知识点】匀变速直线运动的图像A5【答案解析】C解析： A、由动能定理可知W-W1-W2=0，故W=W1+W2；故A正确；B、由图可知，加速过程的位移要大于减速过程的位移，因摩擦力不变，故汽车加速时克服摩擦力所做的功大于减速时克服摩擦力所做的功，则有W1W2故B正确；C、D、因加速和减

2、速运动中，平均速度相等，故由P=FV可知，摩擦力的功率相等，故P1=P2；由功能关系可知W=Pt1=P1t1+P2t2 而P1=P2；故C错误、D正确；故选：C【思路点拨】由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由摩擦力做功利用P=FV可求得摩擦力的功率关系本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用2. （单选）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，（设最大静摩擦力等于滑

3、动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30，g取10m/s2，则的最大值是（）Arad/sBrad/sC1.0rad/sD0.5rad/s参考答案：考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出最大角速度解答：解：当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得： mgcos30mgsin30=m2r则=rad/s=1rad/s故选：C点评：本题关键要分析向心力的来源，明确角速度在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题3. “嫦娥一

4、号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A.r、v都将略为减小 B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大 D. r将略为增大，v将略为减小参考答案：C4. （单选题）一个做自由落体运动的物体经过t秒落到地面，以下说法中正确的是（ ）A. 下落全程一半时的速度与落地速度之比是1 : 2 B. 下落t /3和落地前t /3时间内的位移之比为1 : 5C. 下落前半程与后半程的平均速度之比为1 : 1 D. 下落前半程与后半程的平均速度之比为参考答案：B5. （单选）如图7所示，质量为m，带电量为q的

5、粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )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. 以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2 s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_m 。参考答案：、20 7. （5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为 。参考答案： 答案：L/68. 如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出 个

6、能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为3.06 eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为 V。参考答案：10, 13.06, 109. （6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.010-17C，质量为m=2.010-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相

7、互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：经过 秒烟尘颗粒可以被全部吸附？除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了 焦耳功？参考答案：当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02sW=NALqU/2=2.510-4J10. 如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角 ；在透明体中的速度大小为 （结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c3108ms）参考答案：11. 北京时

8、间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式UnBaKr_；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为_(已知光速为c)参考答案：3n(mumBamKr2mn)c212. 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kgmol-1，密度=0.895103kgm-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.021023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一

9、位有效数字)参考答案：10m 解析： 1ml油酸的质量为：m=V=0.895103kg/m3110-6m3=8.9510-6kg，油酸分子的个数：N=个，油酸分子体积：，解得：r= =510-10m，油膜的面积约为：S= =10m2；13. 为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C处理纸带上打下的点迹

10、。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为 ；汽车滑行时的加速度为 。（2）汽车滑行的阻力为 ；动摩擦因数为 ，额定功率为 。（g取10m/s2 ，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00 -1.73 （2）1.04 0.173 1.04三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论: 波的传播方向和传播速度. 求02.3 s内P质点通过的路程.参考答案：x轴正方向传播，5.0m/s 2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴

11、正方向传播，由甲图可知，波长=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.15. 如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处整个装置处于电场强度为E= 的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力求：AB

12、之间的距离和力F的大小参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为 mg考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力解答：解：电场力F电=Eq=mg 电场力与重力的合力F合= mg，方向与水平方向成45向左下方，小球恰能到D点，有：F合= 解得：VD= 从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初

13、速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt 沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a= = 所形成的轨迹方程为y= 直线BA的方程为：y=x+（ +1）R解得轨迹与BA交点坐标为（ R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1 ）R?Eq 重力做功W2=（1+ ）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F= mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为 mg点评：本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

14、如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0.2m的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径），轨道底端D点与粗糙的水平地面相切现有一辆质量为m=1Kg的玩具小车以恒定的功率从E点由静止开始行驶，经过一段时间t=4s后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心O等高已知小车与地面之间的动摩擦因数为=0.1，ED之间的距离为x0=10m，斜面的倾角为30求：（g=10m/s2）（1）小车到达C点时的速度大小为多少；（2）在A点小车对轨道的压力

15、大小是多少，方向如何；（3）小车的恒定功率是多少参考答案：解：（1）把C点的速度分解为水平方向的vA和竖直方向的vy，有：解得vc=4m/s （2）由（1）知小车在A点的速度大小vA=2m/s因为vA=，对外轨有压力，轨道对小车的作用力向下mg+FN=m解得FN=10N 根据牛顿第三定律得，小车对轨道的压力大小 FN=FN=10N方向竖直向上；（3）从E到A的过程中，由动能定理：Ptmgx0mg4R=解得：P=5W；答：（1）小车到达C点时的速度大小为4m/s；（2）在A点小车对轨道的压力大小是10N，方向竖直向上；（3）小车的恒定功率是5w17. 如图所示，物块A、木板B的质量均为m=10k

16、g，不计A的大小，B板长L=3 m。开始时A、B均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为1=0.3和2=0.1，g取10m/s2。（1）若物块A刚好没有从B上滑下来，则A的初速度多大？（2）若把木板B放在光滑水平面上，让A仍以（1）问的初速度从B的最左端开始运动，则A能否与B脱离？最终A和B的速度各是多大？参考答案：答案：（1）m/s；（2）没有脱离，m/s解析：（1）A在B上向右匀减速，加速度大小a1=1g =3 m/s2，（1分）木板B向右匀加速 a2= 1m/s2，（1分）由题意，A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B最右端时和B速度相同，设为v，得时间关系 （2分）位移关系 （2分）解得m/s；（1分）（2）木板B放在光滑面上，A滑上B后加速度大小仍为a1=1g =3 m/s2，B向右匀加速的加速度 = 3m/s2，（1分）设A、B达到相同速度时A没有脱离B，由时间关系 （1分）解得 m/s（1分）A的位移m（1分）B的位移m（1分）由m可知A没有与B脱离最终A和B的速度相等，大小为m/s （1分）18. （10分）质量分