河南省商丘市第五中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省商丘市第五中学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.如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m．物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在但A、B之间无弹力．已知重力加速度为g，某时刻细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法错误的是（）A．物块B的加速度为g B．物块A、B间的弹力为mgC．弹簧的弹力为mg D．物块A的加速度为g参考答案：A【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】剪断细绳前，隔离对A分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对整体分析，求出整体的加速度，隔离分析求出A、B间的弹力大小．【解答】解：A、剪断细绳前，对A分析，弹簧的弹力，则细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，对AB整体分析，加速度a=，故A错误，CD正确．B、隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，2mgsin30°﹣N=2ma，解得N=，故B正确．本题选错误的，故选：A．2.（多选）内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示。由静止释放后A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点参考答案：AD3.如果加在某定值电阻两端的电压从U1升高到U2，通过该电阻的电流从I1变为I2，则该电阻的电功率变化了C2012学年普陀模拟11（

）（A）ΔP＝（U2－U1）（I2－I1） （B）ΔP＝U2（I2－I1）（C）ΔP＝（U2－U1）（I2＋I1） （D）ΔP＝I1（U2＋U1）参考答案：C4.如图所示，a、b的质量均为m，α从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速度地下滑，b从斜面顶端以初速度v0平抛。从开始运动到着地的过程中，以下说法正确的是

A．整个运动过程a球重力的平均功率比b球的大

B．整个运动过程a球重力的平均功率比b球的小

C．着地前的瞬间，a球重力的瞬时功率比b球的大

D．着地前的瞬间，a球重力的瞬时功率比b球的小参考答案：BD物体a受重力和支持力，F合=mgsin45°，根据牛顿第二定律，a=

g．物体b做平抛运动，加速度为g,所以两物体都做匀变速运动，对于a、b，整个运动过程重力做的功相等，重力势能的变化相同，但是a球做匀加速直线运动，则运动的时间，b球做平抛运动，根据得，．知，整个运动过程a球重力的平均功率比b球的小，A错B对。着地前的瞬间，在竖直方向上，a球的瞬时速度比b的小，故a球重力的瞬时功率比b球的小，C错D对。5.在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则在B、C、D、E四个摆中，振幅最大的是

A、B

B、CC、D

D、E参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=．参考答案：解：设卫星的质量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛顿第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案为：．7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv028.某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。参考答案：；9.（4分）如图是一个单摆的共振曲线．此单摆的固有周期T是

S，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将

（填“向左”或“向右”）移动．

参考答案：2.5（2分）；左（2分）10.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性11.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

12.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端13.一个质量为50kg的人站立在静止于平静水面上的质量为400kg的船上，突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___m/s的速度后退，若该人向上跳起后，以人船为系统，人船系统的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0.25

不守恒三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）正方形金属线框abcd，每边长=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻Ω，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问：（1）线框匀速上升的速度多大？此时磁场对线框的作用力多大？（2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？参考答案：解析：（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律

可知产生阻碍运动的安培力为F=Bil

（1分）

由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg（1分）

联立求解，得I=8A

（1分）

由欧姆定律可得，E=IR=0.16V

（1分）

由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s （1分）

F=BIl=0.4N

（1分）

（2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J

（1分）

由能量守恒可得产生的电能为J（1分）17.某中学的学习小组在进行科学探测时，一位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆（秋千），通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面．如图所示，若他的质量是M，所用绳长为L，在摆到最低点B处时的速度为v，离地高度为h，当地重力加速度为g，则：（1）他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少？（2）这道山涧的宽度不超过多大？参考答案：解：（1）在最低点，根据牛顿第二定律得，F﹣mg=m，解得最小拉力F=．（2）根据h=得，t=，则宽度的最大值x=．答：（1）他用的绳子能承受的最大拉力不小于mg+；（2）这道山涧的宽度不超过18.如图甲所示的坐标系Oxy，一、四象限内有磁感应强度为B、方向垂直于Oxy平面向里的匀强磁场，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板右端位于y轴上，极板长度和板间距均为l,P,Q极板间加如图乙所示的电压。位于极板在左侧的粒子源沿x轴向右连续发射速度相同、重力不