河南省驻马店市市第二高级中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省驻马店市市第二高级中学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.如图所示，“旋转秋千冶中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（A）A的速度比B的大（B）A与B的向心加速度大小相等（C）悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等（D）悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小参考答案：答案：D解析：当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，A与B的角速度相等，A的半径比B的小，由v＝ωr，可得A的速度比B的小，故A错；由得，A的向心加速度比B的小，故B错；座椅受重力mg和拉力T，mgtanθ=，A与竖直方向的夹角比B的小，故C错；拉力，悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D对。2.如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部。另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（

）

A．全部转换为气体的内能

B．一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能

C．全部转换成活塞的重力势能和气体的内能

D．一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能参考答案：答案：D3.（单选）如图，是一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p-V图线，气体沿直线A→B→C→D→E变化，则气体在此变化过程中5个状态对应的最高与最低的热力学温度之比为

A.3：1

B.4：1

C.5：4

D.12：5参考答案：A4.（单选）在推导“匀变速直线运动位移的公式”时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似为匀速直线运动，然后把各小段位移相加代表整个过程的位移，物理学中把这种方法称为“微元法”。下面几个实例中应用到这一思想方法的是A.在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，可将带电体看做点电荷B.在探究弹性势能表达式的过程中，把拉伸弹簧的过程分成很多小段。在每小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每小段弹力所做的功相加C．在探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度与力的关系D．在求两个力的合力时，如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力参考答案：B5.如图所示，小球A质量为m，木块B质量为2m，两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止.现对A施加一个竖直向上的恒力F，使小球A在竖直方向上运动，经弹簧原长时小球A速度恰好最大，已知重力加速度为g.则在木块B对地面压力为零时，小球A的加速度大小为（

）A.3g B.2.5g C.2g D.1.5g参考答案：C【分析】弹簧原长时小球A速度恰好最大，说明恒力的大小为mg，木块B对地面压力为零时，说明弹簧的弹力为2mg；再由牛顿第二定律解答．【详解】经弹簧原长时小球A速度恰好最大，此时小球加速减小到零，则恒力F=mg；木块B对地面压力为零时，由平衡条件知弹簧的弹力为2mg，又由牛顿第二定律得：F-mg-2mg=ma；解得小球A的加速度a=－2g，方向向下，故C正确.故选C.【点睛】解题的关键是知道如何得出恒力等于A的重力，涉及弹簧的问题是学生学习的难点，加强练习．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量分别为10kg和20kg的物体A和B，叠放在水平面上，如右图,AB间的最大静摩擦力为10N，B与水平面间的摩擦系数μ=0.5，以力F作用于B使AB一同加速运动，则力F满足___________(g取10m/s)2参考答案：150N<F≤180N7.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________．参考答案：_小____8.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，联立解得B＝qR/2NS。9.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：1

0.16

10.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05s拍照一次，图7是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：

（1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升过程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6时刻后小球还能上升的高度h=________m。参考答案：见解析（1）频闪仪每隔T=0.05s闪光一次，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.11.在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=______N，A、B间的动摩擦因数μ=

。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=

N.参考答案：12.质量为m的物体以初速v0沿倾角为的斜面上滑，滑回原处时速度大小为3v0/4，则物体上滑的最大高度为，物体所受阻力大小为。参考答案：

、13.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

20三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的第一象限，存在以x轴y轴及双曲线y=L2/4x的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）为边界的匀强电场I；在第二象限存在以x=-L；x=-2L；y=0；y=L的匀强电场II．两个电场大小均为E，不计电子所受重力．求（1）从电场I的边界B点处由静止释放电子，电子离开MNPQ时的位置;

（2）由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能；参考答案：17.如图所示，坡度顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，从斜面进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，一端与质量为m2的挡板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末湍O点．A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求（1）物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小；（2）弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能EP（设弹簧处于原长时弹性势能为零）．参考答案：解：（1）由机械能守恒定律得：①

v=②故物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度v的大小为．（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有：m1v=（m1+m2）v′③A、B克服摩擦力所做的功：W=μ（m1+m2）gd

④由能量守恒定律，有：

⑤解得：故弹簧最大压缩量为d时的弹簧势能EP为．18.如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g.求：（1）小滑块通过p2位置时的速度大小。（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。（3）经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。

参考答案：（1）小滑块运动到位置p2时速度为v1，由动能定理有：

－umgL＝

v1＝

②（2）由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，由动能定理有：－umgL－2rEqs＝

③当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有：N+Eq＝m

④由题意有：N≥0

⑤由以上三式可得：E≤