2022-2023学年河南省新乡市延津县小店高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省新乡市延津县小店高级中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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19所示，在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两球在空中P点相遇，则必须（

）A．在P点A球速度小于B求速度B．在P点A球速度大于B求速度C．同时抛出两球

D．A先抛出球参考答案：BC2.（单选）惠州金山湖某小区的建设中，建筑工人用轻绳将材料运到高处，如图，使材料与竖直墙壁保持一定的距离L．在建筑材料被缓慢提起的过程中，绳AB和CD的拉力F1和F2的大小变化情况是（）A．F1增大，F2增大B．F1增大，F2不变C．F1增大，F2减小D．F1减小，F2增大参考答案：解：在建筑材料缓慢提起的过程中，其合力保持为零，因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：（1）根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，保持不变；（2）结点与竖直墙壁保持一定的距离L，在建筑材料被缓慢提起的过程中AC绳绕着点A顺时针旋转，其与竖直方向夹角变大，CD绳绕着点D逆时针旋转，与竖直方向夹角减小．然后就用平行四边形定则作出图（2），由图知，两根绳子上的拉力F1和F2均增大．故A正确．故选：A3.（多选题）随着人们生活水平的日益提高，汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆初速度为v0的汽车保持功率不变驶上一斜坡．若汽车受到的阻力保持不变，则在上坡的过程中，汽车的v﹣t图象可能是（）A． B．C． D．参考答案：ACD【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像．【分析】以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡，阻力恒定不变，当速度增加时牵引力减小，加速度变小，当速度减小时，则牵引力增大，加速度变大【解答】解：以恒定的功率P行驶的汽车，由功率P=FV得，由于阻力恒定不变，A、当牵引力等于阻力时，速度不变，即匀速向上运动．故A正确；B、当速度减小时，则牵引力增大，加速度变大．而图象中速度与时间图象的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断增大．而不是加速度不变，故B错误；C、当速度增加时牵引力减小，加速度变小，而C选项中速度与时间图象的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断减小．故C正确；D、汽车冲上斜坡时，若牵引力小于阻力时，汽车做减速运动，由P=Fv得知，随着速度减小，汽车的牵引力增大，合力减小，则加速度减小，汽车做加速度减小的变减速运动，速度图象的斜率减小，故D正确；故选：ACD4.如图示,利用一理想变压器给一个电灯供电,在其它条件不变时,若增加副线圈匝数,则（

）A.灯亮度减小B.电流表示数增大C.电压表示数增加D.

变压器输入功率不变.参考答案：答案：BC

5.（单选）如图所示，质量分别为m1、m2的物块A、B用一轻质绳相连置于粗糙水平面上，用一水平外力F（F=kt，k为大于零的常数）向右拉A．已知A、B与水平面间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，绳子能够承受足够大的拉力，则下列关于绳中弹力T随时间t的变化关系图象正确的是[坐标原点均为（0，0）]（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，当拉力从大于A与地面最大静摩擦力时，绳中拉力开始变大，当拉力大于AB与地面间最大静摩擦力时，AB将一起与地面滑动，此时求出绳中拉力与拉力的大小关系．解答：解：当拉力由0逐渐增大时，至A与地面最大静摩擦力时，绳中无张力，故A错误；当拉力进一步增加，则此时AB均静止，绳中拉力随外力F同步增加，即满足T=k（t﹣t0），即此时拉力随时间增加，变化率仍为k，故D错误；当拉力增加至大于AB与地面最大静摩擦力后，AB将一起向右加速运动，根据牛顿第二定律知，加速度a=，再对B分析有：T﹣μm2g=m2a，整理可得此时绳中拉力T=，所以随着时间增加，绳的拉力与逐渐增大，但增加率为小于k，故B正确，C错误．故选：B．点评：掌握连接体问题的受力分析情况，能用整体法和隔离法处理连接体问题是正确解题的关键．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（5分）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：反应方程下方的数字中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。参考答案：答案：1.8×1027.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．8.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.89.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：10.A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。参考答案：

mv02-m2v02。由动量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。11.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

12.(4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。则D点电场强度大小为

；若将点电荷-q从O移向C，其电势能

。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：

答案：零；增大13.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图2所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为0.05s和0.02s，挡光片的宽度d=1．0cm。（1）滑块通过光电门1的速度v1=

m/s，滑块通过光电门2的速度v2=

m/s。若光电门1、2的距离为L=21．0cm，则滑块的加速度为

m/s2。（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1．v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是

（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解动摩擦因数的表达μ=

（用字母表示）。参考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P点离桌面的距离h、重锤在桌面上所指的点与Q点距离a、斜面的长度b（3）Ks5u三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，板长为L、间距为d的平行金属板水平放置，两板所加电压大小为U，足够大光屏PQ与板的右端相距为a，且与板垂直。一带正电的粒子以初速度沿两极板间的中心线射入，射出电场时粒子速度的偏转角为37°。已知不计粒子的重力。（1）求粒子的比荷；（2）若在两板右侧MN、光屏PQ间加如图所示的匀强磁场，要使粒子不打在光屏上，求磁场的磁感应强度大小B的取值范围；（3）若在两板右侧MN、光屏PQ间仅加电场强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强电场。设初速度方向所在的直线与光屏交点为O点，取O点为坐标原点，水平向右为x正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向，建立如图所示的坐标系，求粒子打在光屏上的坐标（x，y，z）。

参考答案：（1）设粒子射出电场时速度v的水平分量为、竖直分量为，=（1分）（2分）(2分)解得：

(1分)（2）设磁场的磁感应强度为B时粒子不能打在光屏上，由几何知识有

（2分）由牛顿第二定律，有

（2分）ks5u解得磁感应强度大小范围。（2分）（3）粒子从两板间以速度v0射出后做匀变速曲线运动，沿x、y轴方向均做匀速直线运动，沿z轴方向做初速度为零的匀加速直线运动。由题意知：坐标x=0

（1分）

坐标

（2分）时间，坐标（2分）则粒子打在光屏上的坐标为。（1分）17.一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象，如图所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数。（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置。参考答案：（1）由图象可知，滑块的加速度a==m/s2=10m/s2

（1分）滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma

（2分）代入数据解得μ=0.5

（1分）（2）滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于最大静摩擦力，能再下滑（1分）由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移s==5m

（1分）滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有mgsinθ-μmgcosθ=ma2，a2=2m/s2（2分）由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度v==m/s

（2分）本题考查速度速度时间图像和牛顿第二定律的应用，由图像的斜率可求得加速度大小，再由牛顿第二定律列式可求得动摩擦