河南省周口市项城育才中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省周口市项城育才中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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.从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列说法正确的是（

）A．小球的机械能减少（mg+Ff）H

B．小球的动能减少mgH

C．小球的动能减少FfH

D．小球的机械能减少FfH

参考答案：D2.理论研究表明，无阻在的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场。现有两块无阻大的均匀绝缘带电平面，一块两面正电，块两面负电。把它们正交放置如甲图所示，单位面积所带电荷量相等（电荷在相互作用时不移动），图甲中直线A1B1和A2B2分别为带电平面和带负电的平面与纸面正交的交线的交点，O为两交线的交点，则图乙中能正确反映等势面分布情况的是

（

）

参考答案：答案：A解析：将每个区域的电场合成，画出垂直电场线的等势面。3.在真空中某点固定一个带负电荷的金属小球A，可视为点电荷，所带电量Q＝1.0×10－5C，在离它10cm处放置另一个带负电的检验电荷B，以下描述正确的是A.若规定无穷远处电势为零，则B所在的位置电势为负值B.将B向A靠近，则其电势降低，电势能减小C.A中所有电子所带电量之和为－1.0×10－5CD.B所在的位置电场强度大小E＝9.0×106N/C，方向与电荷B所受电场力方向相同，背离A参考答案：A【详解】A、规定无穷远处电势为零，沿着电场线方向电势降低，则负电荷周围电势为负，故A正确；B、B向A靠近，则电势降低，B带负电荷，电场力做负功则电势能应该增大，故B错误；C、是指正、负电荷中和之后剩余的电荷，即为净电荷，并不是所有电子电量之和，故C错误；D、根据电场强度的定义可以得到B点场强为：，其方向应该指向A，故D错误。4.(多选)如图所示，质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变。由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v。下列说法正确的是A．由A到B小球的机械能减少B．由A到B重力势能减少mv2/2C．由A到B小球克服弹力做功为mghD．小球到达B时弹簧的弹性势能为mgh-mv2/2参考答案：AD5.在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子A．运动半径之比是2∶1

B．运动周期之比是2∶1C．运动速度大小之比是4∶1

D．受到的洛伦兹力之比是2∶1参考答案：B【考点定位】带电粒子在匀强磁场中的运动。【名师点睛】（1）熟记带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径、周期公式，可迅速求解此类选择题。（2）qvB＝和T＝，是求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的法宝。（3）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径与粒子的速率成正比，与粒子的比荷成反比，而周期与速率无关，与粒子的比荷成反比。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．7.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为____________，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为______________。

参考答案：

,

8.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，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零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）(2)若测出小车质量为0．4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（

）参考答案：2F/m

1

B9.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”10.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：11.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．12.（6分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）磁感应强度的数学表达式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）试估算地磁场的磁感应强度的数量级

T。（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数

。参考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。13.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“描绘标有‘9V，5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0V到9．0V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材

A．电流表A1（量程100mA，内阻1Ω）

B．电流表A2（量程0．6A，内阻0．3Ω）

C．电压表V1（量程3．0V，内阻3kΩ）

D．电压表V2（量程15．0V，内阻10kΩ）E．滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω）

F．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）G．电源E（电动势15V，内阻忽略）

H．电键、导线若干

（1）为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表

；电压表

；滑动变阻器

。

（2）下列给出的测量电路图甲中，最合理的是

。（3）某同学已连接好的电路如图乙，其中两个不当之处是①

②

（4）某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L1和L2的伏安特性曲线如图丙中Ⅰ和Ⅱ所示。然后又将灯泡L1、L2分别与电池组连成如图丁所示电路。测得通过L1和L2的电流分别为0．30A和0．60A，则电池组的电动势为

V，内阻为Ω（数值取到小数点下一位）。参考答案：（1）B

D

E

（2）B

（3）①电键闭合

②滑动变阻器滑片位置在中间

（4）9．6——10．4V

6．0——8．0Ω15.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，实验装置如图8所示．让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行此时橡皮筋对小车做的为W．然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出，橡皮筋原长等于两个铁钉间距离．（1）若木板水平放置，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是BC．A、橡皮筋处于原长状态B、橡皮筋仍处于伸长状态C、小车尚未运动到两个铁钉的连线处D、小车已过两个铁钉的连线（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是平衡摩擦力．（3）若实验中按正确操作得出数据如下：次数1234橡皮筋对小车做的功W2W3W4W小车速度v（m/s）1.001.421.732.00△v2（m2/s2）1.002.022.994.00则从表中数据你得出的结论是橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．参考答案：解：（1）木板水平放置，小车受摩擦力作用，开始弹力大于摩擦力，做加速运动，当弹力等于摩擦力后，弹力小于摩擦力，做减速运动，知当弹力等于摩擦力时，速度最大．可知橡皮筋仍然处于伸长状态．故BC正确．（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力．（3）从表格中的数据可知，橡皮筋对小车做功增倍，则速度的平方也增倍，知橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．故答案为：（1）BC，（2）平衡摩擦力，（3）橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长平行金属板竖直成代，间距为d电压为U0，一个质量为m、电量为q的带电小球，从正上方某处的两板中央由静止开始下落，经过时间t，进人两板之间．已知重力加速度为g，试求：（1）小球刚进入两板间时的动量为多大？（2）小球从开始下落经过多长时间与板相碰？参考答案：解：（1）由题意得：小球进入两板级前做自由落体运动，则：v=gt…①小球的重力做功等于其动量，则：P=mv…②将①式代入②式：P=mgt（2）板间为匀强电场：…③在水平方向上，小球受力…④设小球加速度为a，…⑤小球做类平抛运动有：…⑥联立③④⑤⑥解得：小球从开始下落到与极板碰撞的时间为答：（1）小球刚进入两板间时的动量为mgt（2）小球从开始下落经过t+时间与板相碰【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）小球进入两板之前做自由落体运动，根据v=gt求出进入两板间时的速度，再由动量的定义求解动量；（2）小球进入电场后，将运动分解为水平和竖直方向，根据水平方向的匀加速运动求出在电场中运动的时间，小球从开始到与极板碰撞的时间为两个过程的总时间；17.如图，AB是水平光化轨道，BC是与AB相切的位于竖直平面内、半径R=0.4m的半圆形光滑轨道，两个小球MN间有压缩的轻短弹簧，整体锁定静止在轨道AB上（两小球与弹簧端接触但不栓接）．某时刻解除锁定，两小球被弹开，此后N小球恰能沿半圆形轨道通过其最高点C．已知M、N的质量分别为0.1kg和0.2kg，g=10m/s2，小球可视为质点．求：（1）小球恰好通过C点时的速度大小（2）小球N从最高点平抛后落到AB轨道上的D点到B点的距离（3）刚过轨道B点时受到圆轨道的支持力大小（4）解除锁定前，弹簧的弹性势能．参考答案：解：（1）由题意可知，小球在最高点C时，只有重力提供向心力，所以有：mg=m得：vC===2m/s（2）小球过C点后做平抛运动，则有：t====0.4sD点到B点的距离为：SDB=vCt=2×0.4m=0.8m（3）小球N由B到C满足机械能守恒定律，则有：+2mgR=代入数据解得：vB=2m/s由圆周运动的规律可知：N﹣mg=m代入数据解得：N=12N（4）弹簧解锁过程中，M、N组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mNvB﹣mMvM=0代入数据得：vM=4m/s由能量守恒定律可知：Ep=mNvB2+mMvM2．代入数据解得：Ep=6J答：（1）小球恰好通过C点时的速度大小是2m/s．（2）小球N从最高点平抛后落到AB轨道上的D点到B点的距离是0.8m．（3）刚过轨道B点时受到圆轨道的支持力大小是12N．（4）解除锁定前，弹簧的弹性势能是6J．【分析】（1）N小球恰能沿半圆形轨道通过其最高点C，由重力充当向心力，由牛顿第二定律和向心力公式结合求小球恰好通过C点时的速度．（2）小球N离开C点后做平抛运动，由分运动的规律求出落地点D点到B点的距离．（3）小球N从B运动到C的过程，遵守机械能守恒，由机械能守恒定律求得小球N通过B点时的速度．在B点，由合力提供向心力，由牛顿第二定律求轨道对小球N的支持力．（4）解除锁定弹簧的过程，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求弹簧的弹性势能．18.如图所示，一绝缘轻绳绕过无摩擦的两轻质小定滑轮O1、O2，一端与质量m=0.2kg的带正电小环P连接，且小环套在绝缘的均匀光滑直杆上（环