河南省信阳市潢川县双柳中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省信阳市潢川县双柳中学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.（多选题）A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移时间图像a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图像，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图像，若A球质量m=2kg，则由图可知下列结论正确的是（

）A．A、B碰撞前的总动量为3kgm/s

B．碰撞时A对B所施冲量为-4NsC．碰撞前后A的动量变化为4kgm/s

D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J参考答案：BCD试题分析：设b的运动方向为正方向，则由图可知，碰前a的速度为va=-3m/s，vb=2m/s，碰后二者的共同速度为v共=-1m/s；由碰撞的动量守恒可得：mava+mbvb=(ma+mb)v共，解得mb=4/3kg；故AB碰撞前的总动量为mava+mbvb=-10/3kgm/s，选项A错误；由动量定理得，碰撞时A对B所施冲量为B的动量的变化量，即mbv共-mbvb=-4Ns，选项B正确；碰撞前后A的动量变化为mav共-mava=4kgm/s，选项C正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为mava2+mbvb2－(ma+mb)v共2=10J，选项D正确。考点：动量守恒，动量定理，能量守恒。2.（多选）下列说法正确的是（）A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D．光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点E．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振参考答案：【考点】：产生共振的条件及其应用；全反射；光的干涉．【分析】：受迫振动的频率有驱动力的频率决定；变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；条纹间距公式；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了薄膜干涉．：解：A、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期有驱动力的周期决定，与单摆的固有周期无关，故与摆长无关，故A正确；B、变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；故B错误；C、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，根据条纹间距公式，波长变短，故则干涉条纹间距变窄，故C正确；D、光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强、衰减小等优点，故D正确；E、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了薄膜干涉，故E错误；故选：ACD．【点评】：本题考查了受迫振动、麦克斯韦电磁场理论、双缝干涉、光纤通信等；知识点多，难度小，关键是多看书，记住相关知识点．3.如图所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ。设AO绳的拉力大小为T1、OB绳的拉力大小为T2，下列判断正确的是：

A．T1小于T2B．T1大于GC．T2小于GD．T1与T2的合力大小等于零参考答案：A4.（多选）目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石

都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（

）A.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B.已知氡的半衰期为3.8天，若取1g氡放在天平左盘上,砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75g砝码天平才能再次平衡C.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4D.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱参考答案：AD5.一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图线如甲图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s，从t=0经过0.3s后此质点立即停止运动，则再经过0.1s时的波形图是图乙中的（

）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.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

7.用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。①为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证

小桶与沙的总质量远小于小车的总质量

；②某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为

0.37

m/s。（计算结果保留两位有效数字）参考答案：8.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m9.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。____（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ρ，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（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v–t图线，其中_________对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v–t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).

(2).

(3).①

(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①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：。10.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。

参考答案：9V

11.（6分）两颗人造地球卫星分别绕地球作匀速圆周运动，卫星质量，轨道半径，则它们的角速度之比∶，周期之比T1∶T2=

，线速度之比

。参考答案：

8:1

8:1

2:112.如图所示,圆柱绕中心轴顺时针转动,穿过打点计时器的纸带缠绕在圆柱边缘,不计纸带的厚度,圆柱的半径为r=0.05m，打点计时器的打点周期T为0.02秒，圆柱匀速转动时打点计时器持续打点，圆柱转动一段时间后停止转动,取下纸带后发现纸带上的点迹如图，刻度尺测得OE两点间的距离x，（1）用已知量和测得量写出圆柱转动的角速度表达式

；根据以上数据求得其值为

（2）这种研究问题的思想方法是

参考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲为直13.某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的β点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量多次进行实验，每次小车都从同一位置4静止释放.（g取1Om/s2)①用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d

=______cm；②认为小车所受拉力与重物重力大小相等.测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力为______N；③重物质量较大时，v2-m图线的AB段明显弯曲，产生误差.为消除此误差，下列措施可行的是______A.

调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B.

重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C.

在重物与细绳之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小华在竖直悬挂的弹簧下端加挂钩码，测量一轻弹簧的劲度系数，根据所测实验数据，在弹力F跟弹簧长度L关系的坐标系中描点如图所示．全过程未超过弹簧的弹性限度．（1）请根据已描出的点作出F—L图象；（2）由图象知弹簧的劲度系数K=

N／m.参考答案：（1）如图（2分）

（2）23~26（2分）15.甲乙两位同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验．（1）如图是甲同学“探究小车加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．

①若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如右图所示，则d=

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t=2.0×10—2s，则小车经过光电门时的速度为

m／s；②实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量M与小车的质量m间应满足的关系为

；③测出多组重物的质量M和对应遮光条通过光电门的时间?t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出________________(选填“v—M”或“v2—M”)图象；④甲同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点，可能是由于开始实验测量前，他采取了以下哪些做法________A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做加速运动（2）乙同学用下图实验装置示意图做实验．两个质量相等的小车1、2分别放在水平桌面上，车中可放砝码，车前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里也可放砝码．两个小车通过细线用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．小车1、2所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码质量分别为m1、m2，打开夹子经过相同时间两车位移分别为x1、x2，则A．当m1=m2、F1=2F2时，x1=2x2

B．当m1=m2、F1=2F2时，x2=2x1C．当m1=2m2、F1=F2时，x1=2x2

D．当m1=2m2、F1=F2时，x2=2x1参考答案：（1）①0.62；0.31（每空1分）②M《m（1分）③v2—M（1分）④ABD（3分）

（2）A（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处，以沿x正向的初速度进入第一象限，如果电场和磁场同时存在，小球将做匀速圆周运动，并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场，并且将电场反向，带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限，仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求：（1）小球从A点出发时的初速度大小