河南省新乡市综合实验中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省新乡市综合实验中学2022-2023学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.（多选）如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度V0，先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判定（

）A.甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电B.三个质点在电场中的运动时间相等C.三个质点在电场中的加速度a甲＞a乙＞a丙D.三个质点到达负极的动能E丙＞E乙＞E甲参考答案：AC2.（多选题）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是A．当时，A、B相对于转盘会滑动B．当时，绳子一定有弹力C．范围内增大时，B所受摩擦力变大D．范围内增大时，A所受摩擦力一直变大参考答案：ABD3.（单选）2014年8月3日，云南省鲁甸县发生6.5级强震，在一次地震救援中，武警队员从静止在空气中的直升机上顺着长为24m的缆绳沿竖直方向下滑到地面上，假设该队员由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为6s，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．下滑过程中的最大速度为6m/sB．加速与减速过程的时间之比为2：1C．加速与减速过程的位移之比为1：4D．加速与减速过程中受摩擦力大小之比为1：2参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由平均速度公式求解最大速度．根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比．根据牛顿第二定律研究摩擦力之比．解答：解；A、设最大速度为v，根据平均速度的推论有：，解得v=，故A错误．B、设加速与减速过程的时间分别为t1、t2，加速度大小分别为a1、a2．则v=a1t1，v=a2t2，得到t1：t2=a2：a1=1：2．故B错误．C、匀加速运动位移为：x1=，匀减速运动的位移，则x1：x2=1：2．故C错误．D、由t1：t2=1：2，又t1+t2=6s，得到t1=2s，t2=4s，a1=4m/s2，a2=2m/s2，根据牛顿第二定律，加速过程：mg﹣f1=ma1，f1=mg﹣ma1=6m减速过程：f2﹣mg=ma2，f2=mg+ma2=12m所以f1：f2=1：2．故D正确；故选：D．点评：本题运用牛顿第二定律运动学公式结合分析多过程问题，也可以采用图象法分析最大速度，根据动能定理研究摩擦力关系．4.如图所示，从距水平地面O点高h处的A点水平抛出一个小球，抛出时的速度为v．再在A点的正下方距地面高度为h/2处的B点以同样方向的水平速度2v将小球抛出．若空气阻力可忽略不计，则以下说法正确的是

A．两次小球的运动轨迹在空中不会相交

B．两次小球的运动轨迹在空中一定相交

C．第二次小球在空中运动的时间是第一次的一半

D．第二次小球在落地时的水平位移是第一次的2倍参考答案：B5.如图3中a、b所示，是一辆质量为m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一路牌的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图像，轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°．根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有A．汽车的长度

B．第3s末汽车的速度C．第3s末汽车牵引力的功率

D．3s内合外力对汽车所做的功

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72m/s2

9.84cm

7.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。8.雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（选填“大于”“等于”或“小于”）。小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：在平整地面的积雪上，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度和

，根据冰的密度就可以估测雪的密度。参考答案：小于

积雪的深度9.（5分）1999年11月20日，我国发射了“神舟号”载入飞船，次日载入舱着陆，实验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度应为________________。参考答案：答案：10.参考答案：

11.（实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50Hz，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出P点的速度：

．（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值△x=0.2cm，则打第3个点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，

打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，

打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，

打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，

由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点．

物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1==0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s12.小球A和B从离地面足够高的同一地点，分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出，抛出时A球的速率为1m/s，B球的速率为4m/s，则从抛出到AB两球的运动方向相互垂直经过时间为

s,此时A球与B球之间的距离为

m。参考答案：0.2；

113.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.04三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个带电量为q，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在两块竖直的彼此绝缘平行金属板A、B中，两板间距离为d，让A、B两板连接到一个电动势为，内电阻为r的直流电源上，能在AB间形成一个匀强电场．设带电小球对原电场没有影响．求：（1）带电小球带电的性质和小球偏离竖直线的夹角；（2）如果保持电源电动势不变，改变AB间距离，待稳定后发现悬挂小球的细线偏角为，则此时AB两板间距离为多少？参考答案：（1）（4分）负电

（1分）

如图

①

（1分）

②

（1分）

由①

②得

（1分）（4分）

设此时电场强度为

③（1分）

④

⑤（1分）

⑥

（1分）

由

④⑤⑥得

⑦（1分）17.如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求（1）通过电阻R的电流大小I；（2）作用在导体棒上的外力大小F；（3）导体棒克服安培力做功的功率。参考答案：见解析（1）导体棒ab切割磁感线

=1.0V

【3分】由闭合电路的欧姆定律

【3分】（2）导体棒ab受到安培力

【2分】由于导体棒ab匀速运动，满足：

【2分】所以，作用在导体棒上的外力

【2分】（3）导体棒克服安培力的功率

【4分】18.高速列车的运营缩短了城际间的往来时间，给人们的出行带来了极大的便捷。质量为5.0×105kg的高速列车从车站出发，由静止开始做匀加速直线运动，匀加速阶段的第3min内通过的位移为1800m。该列车受到阻力为5.0×104N，求（1）列车出站的加速度大小；（2）第3min末列车的牵引力功率。参考答案：（1）0.2m/s2

（2）5.4×106W【详解】（1）设列车出站的加速度大小为a，t1=2min=120s内列车通过的位移

①

t2=3min=180s内列车通过的位移

②

第3min内通过的位移

③

①~③联立，得a=0.2m/s2

另解一：t1=2min=120s末列车的速度大小

①

t1=3min=180s末列车的速度大小

②

第3min内通过的位移（其中t=1min=60s）③

①~③联立，得a=0.2m/s2

另解二：t1=2min=120s末列车的速度大小

①

第3min内通过的位移（其中t=1min=60s）②

①②联立，得a=02m/s2