2022-2023学年河南省鹤壁市外国语试验中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年河南省鹤壁市外国语试验中学高三物理下学期期末试题含解析一、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，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，则下列关系式正确的是（）A．v2=v1B．v2=v1．cosθC．v2=0D．v2=参考答案：考点： 运动的合成和分解．版权所有专题： 运动的合成和分解专题．分析： 小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等，从而即可求解．解答： 解：由于细线不可伸长，故细线两端的速度沿着细线方向的分速度是相等的，如图所示：故v2=v1cosθ故选：B点评： 考查运动的合成与分解的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键．2.（多选题）下列四幅图的有关说法中正确的是（）A．甲图中，球m1以速度v碰静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成D．链式反应属于重核的裂变参考答案：BD【考点】光电效应；裂变反应和聚变反应．【分析】由动量守恒定律分析答题；入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关；由左手定则判断出粒子的电性，然后答题；重核变为轻核的核反应是裂变．【解答】解：A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，故A错误；B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；D、图4中链式反应属于重核裂变，故D正确；故选：BD．3.（单选题）质量为1kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化如图所示，则（

）

A．第1s内质点动能增加量是2J

B．第2s内合外力所做的功是2JC．第2s末合外力的瞬时功率是2W

D．0~2s内合外力的平均功率是4.5W参考答案：A4.（单选）如图4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：【知识点】平抛运动．D2【答案解析】C解析：当小球落在斜面上时，有：tanθ=，解得t=，与速度v成正比．当小球落在地面上，根据h=gt2得，t=，知运动时间不变．可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线．故C正确，A、B、D错误．故选：C．【思路点拨】根据小球落在斜面上，结合竖直位移与水平位移的关系求出运动的时间．小球落在地面上，高度一定，则运动时间一定．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．5.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1000，副线圈匝数n2=200。将原线圈接到u=200sin120t(V)的交流电压上，已知定值电阻R=100，电流表A为理想电表，下列推断正确的是A.该交流电的频率为50HzB．穿过铁芯磁通量的最大变化率为0.2Wb/sC.电流表的示数为0.4A

D．变压器的输入功率是16W参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，图中上下两层水平轨道光滑。实验时把两小车前端细线所挂砝码盘和砝码的重力作为小车所受的拉力，通过控制装置使小车同时开始运动，然后同时停止。（1）安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线

；实验时，为了减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量

小车的质量。（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）（2）本实验通过比较小车的位移来比较小车的加速度的大小，能这样比较理由是

（填入正确选项的序号）①两小车运动时间相同，加速度与位移成反比②两小车运动时间相同，加速度与位移成正比③两小车运动位移相同，加速度与时间成正比④两小车运动位移相同，加速度与时间成反比参考答案：7.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

8.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.09.质量为Ｍ的物体置于倾角为a的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为。参考答案：

答案：匀速直线运动

，

tga=m10.一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是

（填导线上的序号）．③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向

端移动．（填“E”或“F”）参考答案：①C；②6③F【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；故是导线6断路；③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；故答案为：①C；②6③F11.图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M参考答案：AB12.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

13.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s[jf22]

。参考答案：1，1.1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）一段凹槽B放置在水平面上，槽与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，槽的内表面光滑，在内表面上有一小球A靠左侧壁放置，此时小球A与槽的右侧壁相距为l，如图所示．A、B的质量均为m．现对槽B施加一个大小等于2mg（g为重力加速度）、方向水平向右的推力F，使B和A一起从静止开始向右运动，当槽B运动的距离为d时，立刻将推力撤去，此后A和B发生相对运动，再经一段时间球A碰到槽的右侧壁．

（1）求撤去推力瞬间槽B的速度v的大小．

（2）试讨论球A相对于槽从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t与l和d的关系．参考答案：（1）推力F作用过程，由动能定理得

①（4分）

将μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度

②（2分）（2）球A在槽内运动过程做匀速运动

③（1分）

槽B向右减速滑行过程，由牛顿定律和运动学规律得

④（2分）

⑤（1分）

⑥（1分）

当球A碰到槽的右侧壁时，位移关系为

⑦（1分）

讨论：

①当球A碰到槽的右侧壁时，槽未停下，则，可解得球A从离开槽的左侧壁到碰撞槽的右侧壁所经过的时间

⑧（2分）ks5u

相应的条件是

⑨（1分）（ⅱ）当球A碰到槽的右侧壁时，槽已停下，则，可解得球A从离开槽的左侧壁到碰撞槽的右侧壁所经过的时间

⑩（2分）

相应的条件是

（1分）

17.如图所示，薄木板A长l=5.0m，质量M＝5.0kg，放在水平桌面上，板右端与桌面相齐，在A上距右端s＝3.0m处放一小物块B，质量m＝2.0kg。已知A、B间动摩擦因数μ1＝0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2，原来系统静止。现对平板A施加一个水平向右、大小恒定的拉力F，作用一段时间，将平板A从小物块B的下面抽出，且小物块B最后恰好停在桌面的右端边缘。取g=10m／s2，求：（1）B运动到桌边的时间t；（2）拉力F的大小。参考答案：见解析（1）对于B，在未离开A时，其运动加速度大小为：

（2分）B从A上掉下后，B在桌面的摩擦力作用下做减速运动，其加速度大小为

（2分）设B从A上掉下时，其速度为v，则由题给条件应有：

（2分）代入s及a1、a2的值解得：v＝2m/s

（2分）设自A开始运动至B从A上掉下的这一过程中，经历的时间为t1、B减速运动到桌边经历时间为t2，则：

（2分）故B运动的时间是：t=t1+t2=3s

（2分）（2）设自A开始运动至B从A上掉下的这一过程中，B的位移为s1B、A的位移为s1A，则：

（2分）一开始B距A左端2m,所以A的位移为s1A=4m，又这一过程经历的时间为2s,所以A物体的加速度满足s1A，由牛顿第二定律可得解得F=26N。18.如图所示，一传送带AB段的倾角为37°，BC段弯曲成圆弧形，CD段水平，A、B之间的距离为12.8m，BC段长度可忽略，传送带始终以v=4m/s的速度逆时针方向运行．现将一质量为m=1kg的工件无初速度放到A端，若工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，在BC段运动时，工件速率保持不变，工件到达D点时速度刚好减小到与传送带相同．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）工件从A到D所需的时间．（2）工件从A到D的过程中，与传送带之间因摩擦产生的热量．参考答案：【考点】：功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】：（1）滑块在传送带上先加速下滑；速度与传送带相等后，由于μ＜tan37°，继续加速；在CD上是减速；根据牛顿第二定律列式求解三段的加速度，根据运动学公式列式求解；（2）先确定各段过程中传送带和滑块的位移，得到相对位移，最后根据公式Q=f?△S相对列式求解．：解：（1）滑块在传送带上先加速下滑，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+μmgcos37