2022年河南省商丘市孔庄第二中学高三物理期末试题含解析

2022年河南省商丘市孔庄第二中学高三物理期末试题含解析一、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）如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，下列说法正确的是A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．图甲电压的有效值为220V，图乙电压的有效值小于220VC．图乙电压的瞬时值表达式为D．图甲电压经过匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的0.1倍参考答案：B解本题的关键：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；理解并会求交流电的有效值，，只适用于正余弦交流电；根据图象书写交流电的表达；变压器的原理等A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；B、由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图1有效值要比图2有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值，乙小于220V，故B正确；C、图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；D、理想变压器变压后，功率不发生变化，故D错误．故选：B2.某一列简谐横波中的质点a的振动图象如左图所示，这列简谐横波在t=1.0s时的波形图如右图所示，则：

A．这列波沿x轴负方向传播，波速v=0.02m/s

B．这列波沿x轴负方向传播，波速v=0.5m/s

C．t=0至t=1s的时间内，质点a的位移始终在增大

D．t=4s时刻，a质点经平衡位置向下振动参考答案：B3.（多选）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是A．

B．C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零参考答案：BC4.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区。则

A．电灯L变亮

B．电灯L变暗

C．电流表的示数减小

D.电流表的示数增大参考答案：AC5.（单选）一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带。下列说法正确的是

A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B．光带从左到右排列顺序为红→紫C．如果a逐渐减小时，则紫光最先消失D．无论a多大，各色光都能从玻璃砖中射出参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，7.如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为

。（填写选项前的字母）（A）0.4c

(B)0.5c

(C)0.9c

(D)1.0c(2)在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如

图乙所示。

质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)D

(2)4

正

10;

(3)(都算对)8.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是

(

)

A．M带负电，N带正电

B．M的速率小于N的速率

C．洛仑兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间参考答案：A9.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：10.如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，现使导线框绕a点在纸面内顺时针转动，经时间t转到图中虚线位置，则在时间t内导线框abcd中感应电流方向为__________方向（选填“顺时针”或“逆时针”），平均感应电动势大小等于__________。参考答案：顺时针， 11.（选修3－3（含2－2）模块）（5分）分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而

。分子势能的变化情况由分子力做功情况决定，与分子间的距离有关。现有两分子相距为r，已知r0为两分子引力和斥力相等时的距离，当r>r0时，分子力表现为

，当增大分子间的距离，分子势能

，当r<r0时，分子力表现为

，当减小分子间的距离，分子势能

。参考答案：答案：减小引力增大斥力增大12.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。参考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg13.（选修3-5）（4分）有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的______________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：

答案：能量子

光电效应

光电效应方程（或）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m＝2kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立Oxy坐标系，t＝0时，物体位于坐标系的原点O．物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化图线如图甲、乙所示．已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6．求：

⑴t＝3.0s时物体受到的合外力．

⑵t＝8.0s时的物体速度．

⑶t＝8.0s时物体的位置坐标x和y．参考答案：⑴由图可知，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向作初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：

（2分）t＝3.0s时刻，物体受合外力F＝ma＝1.0N，

（3分）方向沿y轴正方向．

（1分）⑵由图可知：t＝8.0s时，vx＝3.0m/s，vy＝4.0m/s物体的速度大小为：

（4分）速度方向与x轴正向夹角设为α，；则α＝53°

（2分）⑶t＝8.0s时，物体的位置坐标为：x＝vxt＝24m

17.如图，一水平的浅色传送带长8m，传送带上左端放置一煤块（可视为质点），初始时，传送带与煤块都是静止的，煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.2。从某时刻起，传送带以4m/s2的加速度沿顺时针方向加速转动，经一定时间t后，马上以同样大小的加速度做匀减速运动直到停止，最后，煤块恰好停在传送带的右端，此过程中煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹。g=10m/s2，近似认为煤块所受的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力大小。求：（1）传送带的加速时间t；（2）当煤块停止运动时，煤块左右两侧的黑色痕迹各有多长？参考答案：（1）煤块能受到的最大静摩擦力Ffm=μmg，对应最大加速度am=μg=2m/s2＜a=4m/s2，（2分）所以两物体的运动情景可由图表示（用文字表示也可）。研究煤块运动的全过程：，t1=2s，（2分）v1=amt1=4m/s。（1分）研究皮带的运动：0~t时间内，v=at，

t-t1时间内，v1=v-a（t1-t），（2分）

可知：t=1.5s，v=6m/s。（2分）（2）0~t1