2022年河南省焦作市第六中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年河南省焦作市第六中学高三物理下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.（单选）“嫦娥三号”包括着陆器和月球车，于2013年12月2日1时30分由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射，12月6日抵达月球轨道，开展嫦娥三期工程中的第二阶段——“落”。据媒体报道，嫦娥三号卫星月球轨道为圆轨道，轨道高度100Km，运行周期117分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是A．月球的平均密度B．月球对嫦娥三号卫星的吸引力

C．嫦娥三号卫星绕月球运行的速度

D．嫦娥三号卫星绕月球运行的加速度

参考答案：B2.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图2所示。那么下列说法中正确的是

（

）A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下参考答案：C3.如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，质点M的平衡位置x＝0．2m。则下列说法中正确的是（

）A．两列波会发生干涉，且质点M振动始终加强B．由图示时刻开始，再经过1/4甲波周期，M将位于波峰C．甲波的速度v1比乙波速度v2大D．因波周期未知，故两列波波速大小无法比较参考答案：A4.（单选）如图所示，轻杆BC的一端铰接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住．开始时，∠BCA＞90°，现用拉力F使∠BCA缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力（）A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增大后减小参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，根据平衡条件得出力与三角形ABC边长的关系，再分析BC杆的作用力的变化情况．解答：解：以结点B为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图如图，根据平衡条件则知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反．根据三角形相似得：=，又F合=G得：N=G现使∠BCA缓慢变小的过程中，AC、BC均不变，则得到N不变，所以作用在BC杆上的压力大小不变．故选A．点评：本题关键结合平衡条件并运用相似三角形法列式求解出表达式进行分析，基础题．5.（单选）物体的质量为0.2kg，从高处由静止开始下落，下落过程中物体受到大小恒定的空气阻力作用。若物体经2s落地，落地时速度大小为16m/s，则物体下落过程中减小的重力势能及损失的机械能分别为（g=10m/s2）A．32J

3.2J B．32J

6.4J

C．16J

3.2J

D．16J

6.4J参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=

。

参考答案：7.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）8.某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图a为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图b为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2，打C点时纸带的速度大小为

m/s（保留二位有效数字）

（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________。参考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）9.如图所示，一正方形导线框边长为，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。（已知重力加速度为g）参考答案：

试题分析：由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则，其中,代入解得：v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为v,线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即Q=.考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。10.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

11.(选修模块3—3)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J。试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J。参考答案：答案：放出；5×104解析：由热力学第一定律△U=W＋Q，代入数据得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。12.图24甲所示为列简谐横波在t=1s时的波形图，图乙是这列波中x=50cm的质点A的振动图象，那么该波的传播速度为

。波的传播方向沿x轴

（填“正”或“负”）方向。t=1.3S时，质点A的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向。参考答案：13.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次[jf25]

）。参考答案：7.2×10-8，8.1×1017三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2分）如图所示，图中游标卡尺的读数为

cm。

参考答案：

答案：10.155（2分）15.国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω?m．某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3V，内阻很大），电压表V2（量程为3V，内阻很大），定值电阻R1（阻值4kΩ），定值电阻R2（阻值2kΩ），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材．（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=

mm．（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx=

（用R1、R2、R表示）．（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R﹣关系图象．自来水的电阻率ρ=

Ω?m（保留两位有效数字）．（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将

（填“偏大”或“偏小”）．参考答案：（1）30.0；（2）；（3）14；（4）偏大．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数．（2）分别求出S接1和接2时电路的总电压，利用并联电压相等列式，求出Rx；（3）从图丙读出数据，利用电阻定律求出电阻率ρ；（4）分析若电压表V1内阻不是很大，对测量电阻Rx的影响，再判断自来水电阻率测量的影响．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上示数：0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：30mm+0.0mm=30.0mm；（2）设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为，总电压U总=，当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为，总电压U总′=R2++U，由于两次总电压相等，都等于电源电压E，可得：=，解得：Rx=；（3）图丙中可知，R=2×103Ω时，=5.0m﹣1，此时玻璃管内水柱的电阻Rx==4000Ω，水柱横截面积S=π=7.065×10﹣4m2，由电阻定律R=ρ得：ρ==4000×7.065×10﹣4×5Ω?m=14Ω?m；（4）若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于U总=，所以测量的Rx将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大；故答案为：（1）30.0；（2）；（3）14；（4）偏大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A，小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度（小球与挡板不粘连），然后使挡板P以恒定的加速度a（a＜g）竖直向下做匀加速直线运动．求：（1）设经时间t与挡板分离，求t（2）在小球从开始运动直至到达最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量x．参考答案：考点：牛顿第二定律；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：在物体与托盘脱离前，物体受重力、弹簧拉力和托盘支持力的作用，随着托盘向下运动，弹簧的弹力增大，托盘支持力减小，但仍维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运动．当托盘运动至使支持力减小为零后，弹簧拉力的增大将使物体的加速度开始小于a，物体与托盘脱离，此时支持力N=0，对物体分析，根据牛顿第二定律求出弹簧的形变量，结合位移时间公式求出脱离的时间．解答：解：小球与挡板之间弹力为零时分离，此时小球的加速度仍为a，由牛顿第二定律和运动学规律得mg﹣kx=max=at2解得t=小球速度最大时合力为零，x=答：（1）经时间与挡板分离；（2）在小球从开始运动直至到达最低点的过程中，小球速度最大时弹簧的伸长量．点评：解决本题的关键知道物体与托盘脱离的条件，即N=0，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．17.如图所示，在铅版A上放一个放射源C可向各个方向射出速率为v的β射线，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距为d，M为荧光屏（足够大），它紧挨者金属网外侧，已知β粒子的质量为m，电荷量e，不计β射线所形成的电流对电路的影响，求：（1）闭合开关S后，AB间的场强的大小是多少?（2）β粒子到达金属网B的最长时间?（3）切断开关S，并撤去金属网B，加上垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，设加上B后β粒子仍能到达荧光屏。这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮区的长度是多?参考答案：（1）由闭合电路欧姆定律得：I=

……1分ks5uUAB==

……1分AB间的电场是匀强电场，得到：EAB==……2分（2）β粒子在两板间运动只受电场力作用，其加速度为a===……2分分析可知，沿A板方向射出的β粒子做类似平抛运动到达B板所用时间最长根据：d=at2

……2分所以t==……2分（3）β粒子垂直进入磁场只受洛伦兹力做匀速圆周运动有：evB=……2分得r′=

……1分荧光亮斑区的上边界就是沿A板射出的β粒子所达的a点有：(r′―d)2

+2=r′2……1分==……1分荧光亮斑区的下边界就是β粒子轨迹与屏相切的C点 根据轨迹图有：(r―d)2

+