河南省商丘市夏邑县济阳镇第一中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

河南省商丘市夏邑县济阳镇第一中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为θ，杆顶端固定有质量为m的小球。当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图(OO′为沿杆方向)是（

）参考答案：C2.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):(1)下列说法中正确的是(

).A.平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力D.小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车(2)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(

).A.实验前甲同学没有平衡摩擦力B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C.实验前乙同学没有平衡摩擦力D.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了参考答案：①BD，②BC3.如图，为理想变压器原线圈所接电源电压波形。原、副线圈匝数比，串联在原线圈的电路中电流表的示数为1A。下列说法正确的是

A．变压器输出两端所接电压表的示数为B．变压器输出功率为200WC．变压器输出的交流电的频率为50HzD．若匝，则变压器输出端穿过每匝线圈的磁通量变化率的最大值为Wb/s

参考答案：BCD4.下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中，正确的是（）A．用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法B．利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法C．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D．奥斯特最先发现电流的磁效应并提出了场的概念参考答案：C【分析】明确质点和位移公式推导过程中所采用的物理方法；明确伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律；知道法拉第最早提出了场的概念．【解答】解：A、用质点来代替实际物体的研究方法叫理想模型法，故A错误；B、利用v﹣t图象推导匀变速直线运动位移公式的方法是微元法，故B错误；C、伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，故C正确；D、奥斯特最先发现电流的磁效应，法拉第最先提出了场的概念，故D错误．故选：C．5.如图所示为一定质量的理想气体的p-V图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体在状态A的温度一定高于状态B的是（

）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.

（6分）伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，图中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示

。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示

。参考答案：

答案：平均速度，物体的末速度

7.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：

由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得8.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.59.某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_________m/s,抛出点的坐标x＝

m，y＝

m(g取10m/s2)（结果保留2位有效数字）参考答案：10.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，11.当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：

B

12.如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案：，13.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。15.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，平行正对金属板中心线O处有一粒子源，能连续不断发出质量为m、电量为q、速度为的带正电的粒子，所有粒子均沿两板中心线射入板间，在紧靠板的上方等腰三角形PQR内有一垂直纸面向里的匀强磁场，三角形的对称轴与两板中心线重合，且∠RPQ=30°．两板间不加电压时粒子进入磁场时轨迹恰好与PR边相切，如图中所示．当在两板间加如图乙所示的周期性变化的电压时，t=0时刻进入板间的粒子恰好能从板边缘进入磁场．已知板长为L，板间距离为2d，PQ长度为6d，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：。(1)磁感应强度B的大小；(2)两板间电压；(3)粒子在磁场中运动的最长和最短时间．参考答案：⑴由几何知识知粒子轨道半径

r=d

（2分）洛伦兹力提供向心力

（1分）得

（1分）⑵t=0时刻进入板间的粒子先向a板加速时间=，然后再向a板减速时间=恰好从板边缘以速度v0垂直PQ边进入磁场． （1分）在板间运动的加速度 （2分）由对称性可知

（1分）解得电压 （1分）⑶所有粒子进入磁场时的速度大小均为v0，方向均垂直PQ边．

（2分）从中心线右侧进入磁场的粒子运动时间最长

粒子在磁场中运动的周期

所以最长时间

（2分）从左侧极板边缘进入磁场的粒子在磁场中运动轨迹如图且时间最短，由几何知识知轨迹圆弧对应的圆心角为60°所以最短时间

（2分）17.近年来，我国高速公路网发展迅速。为了确保安全，高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速v＝24m/s。某司机驾车在该高速公路上以限定的最高速度行驶，突然前方约90m处有一车辆因故已停挡住去路，司机从发现后便操作紧急刹车，到汽车开始匀减速所经历的时间(即反应时间)为t0＝0.50s（注：在反应时间内汽车做匀速运动），刹车时汽车的加速度大小为4.0m/s2（计算结果数值保留两位有效数字），问(1)刹车减速后5.0s内的位移S1＝？7.0s末的速度v2＝？(2)试通过计算说明是否会发生追尾事故？(3)若司机是酒后驾车，反应时间延缓为t0′＝1.5s，请你做出该车的v—t图像（注：不考虑路障，从司机发现前方车辆因故停止时开始计时。只作规范图像，不需任何计算过程）参考答案：1）v2＝0

（2）不会发生追尾事故（3）图略

（1）汽车刹车到停下，历时t＝(vt-vo)/a＝(0-24)/(-4.0)＝6.0s

因为t1＝5.0s＜t所以S1＝vot1＋at12/2、代入数据解得v2＝70m

而t2＝7.0s＞t,车已停下

故v2＝0

（2）由题意有S=vt0+

v