河南省南阳市第八中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省南阳市第八中学2022年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.（单选）如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用。设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1，斜面与地面之间的摩擦力大小为F2。增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是(

)

A．如果物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定增大

B．如果物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定不变

C．如果物块与斜面相对静止，则F1、F2一定增大D．如果物块沿斜面相对静止，则F1、F2一定不变参考答案：B2.如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（

）A．A与B之间不一定存在摩擦力B．B与地之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g参考答案：AD3.已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为A

B

C

D

参考答案：AD4.关于热现象，下列说法正确的是_________。A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比B.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小C.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断D.如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+WE.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%参考答案：ABD根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。故A正确；当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r．时，引力与斥力大小相等，分子势能最小。故B正确；单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体。故C错误；根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W

表示物体对外界所做的功，△U表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=△U+W．故D正确；根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%．故E错误故选ABD。5.英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做撒大小是A．0

B．

C．

D．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.密封有空气的薄圆塑料瓶到了冬季因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）的内能

▲

（填“增大”或“减小”），

▲

热量（填“放出”或“吸收”）．参考答案：减小7.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．8.如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为

；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差

。参考答案：．5；4

9.图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．参考答案：40负10.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．11.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。

参考答案：12.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，13.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为p，每个分子的质量和体积分别为m和V。则阿伏加徳罗常数NA可表示为________或_____。参考答案：

(1).

(2).解：阿伏加徳罗常数NA；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，即三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑．如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．（1）求拉力F的大小；（2）若m=1kg，θ=15°，g=10m/s2，求F的最小值以及对应的α的取值．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．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：（1）分下滑和上滑对物块进行受力分析，根据共点力平衡，利用正交分解，在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡，进行求解；（2）对第一问的结果表达式进行分析即可得到极值．解答：解：（1）由物体在斜面上恰能匀速下滑，根据共点力平衡条件可得：mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ在拉力F作用下匀速上滑时，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如图所示：根据共点力平衡条件，有：平行斜面方向：Fcosα=mgsinθ+f垂直斜面方向：Fsinα+N=mgcosθ其中：f=μN解得：F=（2）若m=1kg，θ=15°，则：F==当α=15°时，拉力F最小，为=5N答：（1）拉力F的大小为；（2）F的最小值为5N，对应的α为15°．点评：本题关键是受力分析后根据平衡条件推导出拉力的表达式进行分析，不难．17.如图所示是我国某一优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿，跳台距水面高度为10m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1.2m，当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1.2m.(取g=10m/s2)求：(1)从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动，她在这一过程中，她完成了一系列动作，则她可利用的时间为多长?(2)设运动员的重心下沉到水面以下时才开始考虑水的阻力，之前水的阻力可忽略不计，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.8m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?参考答案：（1）这段时间人重心下降高度为10m

（2分）空中动作时间：

得t=

（3分）

代入数据得t=s=1.4

(3分)

(2)设水的平均阻力为f，运动员的重心入水前下降高度为：h+Δh=11.2m

（2分）据动能定理：mg(h+Δh+h水)=fh水

(3分)

整理并代入数据得=5

………………18.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经10s后司机才刹车，使车匀减速运动10s恰停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2，停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2．（1）司机是在离收费窗口多远处发现收费站的．（2）因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车？因不停车通过可以节约多少时间？参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：（1）解出匀速运动的位移，再解出匀减速运动的位移，两位移相加即为要求的距离．（2）分段研究，收费时总时间为：减速到0的时间，加上收费的时间，再加上加速到20m/s的时间．不收费时的总时间为：减速到6m/s的时间，加上匀速运动的时间，加上加速到20m/s的时间，还要加上匀速运动的时间．上述时间的差值即为节约的时间．解答：解：（1）根据题意，设司机匀速运动位移为s1；减速运动时间为t2，位移为s2．s1=vt1=20×10=200（m）减速的位移=，司机是在离收费窗口的距离x=200+100m=300m．（2）根据题意轿车应该在收费窗口前9m处速度减为6m/s，设车减速位移为s1′，由，，所以，轿车应离收费窗口91+9=100（m）处开始刹车．设停车收费后加速时间为t3，位移为s3，则有：若停车收费经过窗口前100m到窗后200m的总时间为：t1+t2+t3=10+30+20=60（s）若不停车收费也是窗前100m开始刹车，时间为：，窗口前匀速时间：窗口后加速到20m/s所用时间为：加速运动的位移