河南省漯河市第八中学2022年高三物理期末试题含解析

河南省漯河市第八中学2022年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.某同学乘坐“和谐号”动车组，他用车载测速仪，记录了动车组在平直轨道上不同时刻的速度，并作出了相应的v-t图，如图所示。已知动车组的总质量M=2.0×105kg，已知动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在该同学所记录的这段时间内（即图像中的0~600s内），以下分析正确的是A．该动车组第二次加速通过的位移比与第一次加速通过的位移小B．该动车组第二次加速与第一次加速的加速度大小之比为2：1C．该动车组前450s内的平均速度为45.0m/sD．该动车组牵引力的最大值为参考答案：2.（单选）如图甲所示，在升降机底部安装了一个能够显示压力的传感器，其上方固定一轻质弹簧，弹簧上端固定一质量为m的小球，升降机在竖直方向做匀速直线运动，某时刻升降机突然停止，从该时刻开始计时，在后面一段时间内传感器示数F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度．下列选项正确的是（）A．升降机停止前在向下运动B．t2时刻小球速度为零C．t2时刻小球加速度为零D．0～t1时间小球处于超重状态，t1～t2时间小球处于失重状态参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变大，说明小球向下运动，说明升降机停止前在向下运动．根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态．拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态．t1～t3时间小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于伸长状态，速率减小，动能减小．小球重力做功为零根据系统机械能守恒分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系．解答：解：A、升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来的运动方向运动一段时间，匀速运动时弹簧是拉伸状态，而后传感器显示的力在不断增大，表明弹簧形变量在增大，故向下运动，故A正确；B、0﹣t1时间内拉力大于重力，t1时刻弹簧最长，向下到达最低点；t1～t2时间，拉力大于重力，加速度向上，且向上运动，t2时刻弹簧的弹力与重力相等，加速度等于0，速度到达最大，故B错误，C正确；C、结合前面分析可得：0﹣t1时间内小球向下减速，加速度的方向向下，处于超重状态；t1﹣t2时间内小球向上加速，加速度的方向向上，处于超重状态．故D错误；故选：AC．点评：本题要根据图象分析小球的运动状态，根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态．根据系统机械能守恒分析能量如何变化．3.a、b两物体同时、同地、同向做匀变速直线运动，若加速度相同，初速度不同，则在运动过程中，下列说法正确的是A．a、b两物体的速度之差保持不变

B．a、b两物体的速度之差与时间成正比C．a、b两物体的位移之差保持不变

D．a、b两物体的位移之差与时间成正比参考答案：

答案：AD4.（多选）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，在零时刻由静止开始沿斜面下滑．t1时ab边刚越过GH进入磁场I区，此时线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时ab边下滑到．JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g．则下列说法中正确的有（

）A．t1时，通过线框的电流强度I=BLv1/RB．线框两次匀速直线运动的速度之比v1：v2=2：1C．从t1到t2的过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D．从t1到t2的过程中，有mgLsinθ+m(v12?v22)的机械能转化为电能参考答案：AD5.(单选)如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系参考答案：C（提示：若v<v0，小球落到斜面上，由，x=vt，，得，t-v图线是过原点的直线。）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：7.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/38.一矿井深125m，在井口每隔一相同的时间落下一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则：（1）相邻两个小球下落的时间间隔时

s；（2）这时第3个球与第5个小球相距

m。（g取）参考答案：9.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

10.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】11.物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为

，

，

。（取g=10m/s2）参考答案：20m,60m,100m12.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点Q通过的路程是m．参考答案：负,

0.6

13.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．

(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：（1）

之前

；

（2）（绘图略）

（3）答：正确，有v-t图像知v越大，a越小，

合力越小，风阻力越大。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，公路上一辆汽车以=l0m/s的速度匀速行驶，汽车行至A点时，一人为搭车，从距公路30m的C处开始以3m/s的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果车和人同时到达B点，已知AB=80m，问：汽车在距A点多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？参考答案：17.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着角的变化而变化，变化关系如图乙所示；如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R，宽为2R的长方形，一束单色光从左侧A'点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，求：①该透明材料的折射率；②光线在玻璃砖中运动的总时间.（光在空气中的传播速度为c)参考答案：①②【名师点睛】解决本题关键要理解全反射现象及其产生的条件，并掌握临界角公式，同时