河南省商丘市中学本部2022年高三物理期末试卷含解析

河南省商丘市中学本部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.当物体做变速运动时A.合外力一定要对物体做功B.对物体一定要施力、且合外力不为零C.物体的动能一定会改变D.物体一定有不为零的加速度，且加速度的方向不是与速度同向，就是反向参考答案：B2.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有()A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起参考答案：ADB3.关于下列五幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是_____A.A图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零B.B图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1＜T2C.C图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况不能判定固体薄片为非晶体D.D图中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用E.E图中，微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动参考答案：BCD【分析】根据当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间引力和斥力相等，合力为零；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动；温度高分子平均动能大，分子的速率较大，由此分析；【详解】A、A图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间引力和斥力相等，合力为零，故A错误；B、B图中，由图可知，温度为时，氧气分子的速率较大，分子平均动能大，温度高，即，故B正确；C、C图中，由图可知，固体薄片表现为各项同性，则固体薄片有可能是非晶体，也可能是多晶体，故C正确；D、D图中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故D正确；E、E图中，布朗运动是固体颗粒的运动，不是物质分子的无规则运动，故E错误；故选BCD。【点睛】主要是对图示的把握，以及对所学知识的应用能力，对生活中的现象，应该能用自己掌握的知识给予解释，侧重知识的实际应用能力。4.下列说法正确的是（

）A汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长D将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变参考答案：CD5.如图甲所示，“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆台形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆台筒固定不动。现将圆台筒简化为如图乙所示，若演员骑着摩托车先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图乙中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.A处的线速度大于B处的线速度B.A处的角速度大于B处的角速度C.A处对筒的压力大于B处对筒的压力D.A处的向心力大于B处的向心力参考答案：A试题分析：物体受到的重力和桶壁的支持力充当向心力，因为在这两点支持力相等，所以重力和支持力的合力相等，故向心力相等，D错误；根据牛顿第三定律可得A处对筒的压力等于B处对筒的压力，C错误；根据公式可得半径越大，线速度越大，故A处的线速度大于B处的线速度，A正确；根据公式可得半径越大，角速度越小，故A处的角速度小于B处的角速度，B错误【名师点睛】演员和摩托车受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据合力提供向心力比较线速度、角速度的大小，根据平行四边形定则比较支持力的大小和合力的大小．考点：考查了圆周运动实例分析二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t27.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；108.（6分）如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，两相邻车站相距560m，则地铁列车在这两站行驶时间最少为_________s，这种情况下最大行驶速度为_________m/s。参考答案：40s，28m/s9.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤10.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功11.如图所示是自行车传动装置的示意图．假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式：___________．参考答案：．如图所示，测量R、r、R′．自行车的速度为：12.甲、乙两辆完全一样的小车处于光滑水平面上，质量均为M，乙车内用轻绳悬挂一个质量为0.5M的小球。现保持乙车静止，让甲车以速度v与乙车相碰，碰后连为一体一起向右运动。则两车刚碰后瞬间的速度为______________，从两车相碰到小球第一次摆到最高点的过程中，两车的速度_________（填“减小”、“增大”或“先减小再增大”。参考答案：

减小13.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为__________m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m／s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24

1.96

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，为了测量滑块（装有遮光条）的加速度，在倾斜的气垫导轨上安放两个光电门A、B，配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电门的相应时间．某同学根据自己的设想，做了如下操作：①将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A运动到B的时间”②将滑块从导轨上某处自由滑下，测出两光电门间距x，并记下毫秒表上的示数③保持光电门B位置不动，适当移动光电门A的位置，重复步骤②④重复步骤③若干次（1）关于操作中的注意事项，下列各项正确的是

A．必须洲量遮光条的宽度B．两光电门的间距应适当大些C．在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下D．导轨倾斜是为了平衡摩擦．（2）已知该同学的两组数据：x1=40cm，t1=0.800s；x2=63cm，t2=0.900s，则滑块的加速度a=

m/s2．参考答案：（1）BC；（2）4.0．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】由实验步骤可知，滑块做匀加速直线运动，测出滑块经过两光电门间的时间间隔与两光电门间的距离，求出滑块的平均速度，由匀变速直线运动的推论可知，该平均速度等于中间时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度即可，格局实验原理分析答题．【解答】解：（1）根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出滑块在两时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度；根据实验原理可知：A、实验不需要测出滑块经过光电门时的速度，因此不需要测量遮光条的宽度，故A错误；B、为减小测量误差，两光电门的间距应适当大些，故B正确；C、在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下，故C正确；D、导轨倾斜是为了使滑块加速下滑，不是为了平衡摩力，故D错误；故选：BC．（2）t1中间时刻的速度：v1中===0.5m/s，t2中间时刻的速度：v2中===0.7m/s，t1中间时刻到t2中间时刻的时间间隔：t===0.05s，加速度：a===4.0m/s2；故答案为：（1）BC；（2）4.0．15.（8分）有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=________cm。（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.（用标注在导线旁的数字表示）（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2=Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）参考答案：（1）9.940；（2）⑥；（3）。解析：（1）游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法。（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.即，，而电阻R满足R2=Rd·RD，将Rd、RD带入得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．求：（1）线圈中感应电动势的表达式；（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．参考答案：解：（1）感应电动势的最大值为：Em=nBsω=100××0.02×100=100V，线圈中感应电动势的表达式为：e=100cosV（2）线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势为：（3）电压表示数电压的有效值为：

电阻R两端的电压为：电阻R上消耗的功率为：答：（1）线圈中感应电动势的表达式为e=100cosV（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势为135.1V；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为50W【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】根据线圈中感应电动势Em=BSω，结合开始计时位置，即可确定瞬时表达式，再由电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，并知道电表是交流电的有效值17.（计算）（2015?河西区二模）如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：（1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小；（2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；（3）若斜面已经满足（2）要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小．参考答案：(1)12.4N

(2)LAB=2.4m

(3)在运动过程中产生热量为4.8J．动能定理的应用；牛顿第二定律；功能关系；机械能守恒定律解：（1）物体从E到C，由机械能守恒得：mg（h+R）=mvc2；

①在C点，由牛顿第