2022年河南省郑州市示范性普通中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年河南省郑州市示范性普通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.放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，物块在水平地面上做匀速直线运动，如图1-3所示。如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变小，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是

(

)A．N变小

B．N变大C.．f变小

D．f变大参考答案：AC2.（单选）在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是()A．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受力越大则速度就越大C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下，这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”参考答案：A解析：A、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人保持起跳时车子的速度，水平速度将车子的速度，所以将落在起跳点的后方．符合伽利略、牛顿的惯性理论．故A正确．B、力越大，物体运动的速度越大，不是伽利略、牛顿的观点．故B错误．C、伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快，所以此选项不符合他们的观点．故C错误．D、此选项说明力是维持物体运动的原因，是亚里士多德的观点，不是伽利略、牛顿的观点．故D错误．故选A3.在匀强磁场中一个未知电性的带电粒子Q1在运动途中与另一个静止的异种电性的带电粒子Q2发生合体碰撞，运动轨迹如图示意，不计粒子重力则（）A．Q1比Q2带电多B．Q1比Q2带电少C．带电粒子运动的轨迹方向是从b至aD．带电粒子运动的轨迹方向无法判定参考答案：A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动量守恒定律．【分析】本题中由于运动的方向没有给出，所以需要假设两种情况，粒子可能从a到b运动，按照这种情况得出粒子的正负，以及带电量情况，然后假设是从b到a运动，得出粒子的正负，以及带电量情况，总结假设的结论与选择项对照选择项选择正确的答案，【解答】解：假设粒子是从a到b运动的，在途中与静止粒子碰撞，根据题意由粒子的运动轨迹可以判断出，最初粒子带负电，且碰撞之后半径增大，偏转方向不变，根据左手定则可知，合体依然带负电，由于碰撞的过程可以看成动量守恒，再根据洛伦兹力提供向心力时的半径公式r=，由于动量不变，半径变大，所以碰撞后，电荷量变少，据此可判断粒子Q2带正电荷，且电荷量小于Q1；假设粒子是从b到a运动的，在途中与静止的粒子发生碰撞，根据题意由粒子的运动轨迹可以判断，最初粒子带正电，且碰撞之后半径减小，偏转方向不变，根据左手定则，合体依然带正电，由于碰撞的过程可以看成动量守恒，再根据洛伦兹力提供向心力时的半径公式r=，由于动量不变，半径变小，所以碰撞后，电荷量变多，据此可判断粒子Q2带正电荷，与题设中规定的异种电荷碰撞相矛盾，所以这个假设不成立．故可根据题意得出的判断是：Q1带负电，Q2带正电，且Q1比Q2带电多；粒子的运动方向是从a到b的．根据以上的分析可知：只有A正确，故选：A．4.某品牌电梯频出事故，为此省质监局派出检修人员对电视塔的观光电梯做了检修，如图是检修人员搭乘电梯的v-t图，下列说法正确的是(

)A.6s末电梯离出发点最远B.2～4s内电梯做匀速直线运动C.在4～5s内和5～6s内电梯的加速度方向相反D.在4～5s内和5～6s内电梯的运动方向相反参考答案：BD5.

表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为（不计球的大小）（

）24:1

B.25∶1

C.24:25

D.25∶24

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=7.(5分)平衡下列核反应方程式：（1）______________，_________________。（2）______________参考答案：答案：（1）5，10

（2）8.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示，在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴

方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率

波源的频率（填大于或小于）。参考答案：负方向

小于9.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

10.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

11.如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV.参考答案：

(1).变大

(2).1.9电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名师点睛】发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。12.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中

是α衰变；

是β衰变。参考答案：②③，①④②③放出的粒子质量数减少4，是α衰变；①④放出的粒子质量数不变，是β衰变。13.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为W=

.参考答案：1.9eV三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．装置中的气垫导轨工作时可使滑块悬浮起来，以减小滑块运动过程中的阻力．实验前已调整气垫导轨底座保持水平，实验中测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上遮光条由图示初始位置到光电门的距离x．（1）若用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则可计算出滑块经过光电门时的速度为．（2）要验证系统的机械能守恒，除了已经测量出的物理量外还需要已知当地的重力加速度．（3）本实验通过比较mgx和在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．参考答案：解：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可知滑块经过光电门的速度大小．（2、3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgx，系统动能的增量为，可知还需要测量当地的重力加速度．验证重力势能的减小量为mgx和动能的增加量是否相等．故答案为：（1）

（2）当地的重力加速度

（3）mgx，．15.（11分）某同学在利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，采用了图甲所示电路。

（1）图甲中E矩形框内应该接

，F矩形框内应该接

。（选填“电压传感器”、“电流传感器”或“小灯泡”）（2）该同学利用测量的数据，画出如图乙的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量。请你根据图线作出判断：横坐标表示____________，纵坐标表示_________。参考答案：

答案：（1）电压传感器，小灯泡

（2）电流，电压四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为的足够长平板车上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为的物体，一颗质量为的子弹以的速度水平瞬间射穿后，速度变为，如果、之间的动摩擦因数为0.5，求：（取）①求平板车的最大速度；②物体相对平板车的位移。参考答案：解：取方向为正方向①子弹与物体A相互作用过程满足动量守恒：

2分物体A与物体B互作用过程满足动量守恒：

2分解得

1分（全过程程用动量定理也可）②物体A与物体B互作作用过程满足能量守恒

2分

2分

解得

17.（13分）在用粒子轰击静止的氮核的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．己知粒子轰击前的速度为，质量为，产生的氧核速度为，质量为，同向飞出的质子的质量为，设光速为，问：①质子飞出的速度为多大?②已知生成物氧核和质子的总动能比入射的粒子动能少了，若该反应引起的质量可损中，伴随着飞出一个光子，则该光子的能量多大?参考答案：解析：①由动量守恒定律

①解出质子飞出的速度

②②由质能方程，因质量亏损放出的能量

由能量守恒定律

③联立解得：

④评分标准：①~④每式1分。18.某高速公路转弯处，弯道半径R=100m，汽车轮胎与路面问的动摩擦因数为μ=0.8，路面要向圆心处倾斜，汽车若以v=15m／s的速度行驶时．(1)在弯道上没有左右滑动趋势，则路面的设计倾角θ应为多大(用反三角函数表示)?(2)

若θ=37°，汽车的质量为2000kg，当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动，求此时地面对汽车的摩擦力的大小和方向。(g=10m／s2)参考答案：

mgtanθ=mv2/R

tanθ=v2/gR

θ=arctan(9/40)

--------------------4分（2）临界速度V临2=gRta