河南省郑州市第二外国语2021-2022学年高三物理期末试题含解析

河南省郑州市第二外国语2021-2022学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.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块Ａ、B用轻绳连接并跨过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，手扶物块B使A、B处于静止状态。松手后A下落，B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间（）Ａ．物块Ａ减少的机械能等于物块Ｂ增加的机械能Ｂ．轻绳对物块Ｂ做的功等于物块Ｂ的机械能增量Ｃ．轻绳对物块Ａ做的功等于物块Ａ的机械能变化量Ｄ．摩擦力对物块Ｂ做的功等于系统机械能的变化量参考答案：CD2.甲、乙两人同时由相同位置A沿直线运动到同一位置B，甲先以速度v1匀速运动了一半路程，然后以速度v2匀速走完了剩下的后一半路程；乙在由A地运动到B地的过程中，前一半时间内运动速度为v1，后一半时间内乙的运动速度为v2，若v1＜v2，则甲与乙相比较

A.甲先到达B地

B.乙先到达B地C.只要v1、v2取值合适，甲、乙两人可以同时到达

D.以上情况都有可能参考答案：B3.如下图所示，物体m静止于倾角为的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt（k为比例常量、t为时间）作用在物体上。从t＝0开始，物体所受摩擦力Ff随时间t的变化关系是（

）参考答案：D根据平衡条件，得=Gsinα，可见，大小与力F大小无关．故选D．4.(多选)如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则A.vA>vB

B.vA<vBC.绳的拉力大于B的重力

D.绳的拉力等于B的重力参考答案：AC5.(多选)在地面上方某处（高度大于10m），将一个小球以V=20m/s初速度竖直上抛，则小球到达距抛出点10m的位置所经历的时间可能为(g=10m/s2)

A.S

B.(2一)s

C.(2+)s

D.(2+)s参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器控钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a—F图象；

(1)图线不过坐标原点的原因是

；

（2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量

(填“是”或“否”)；

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为

kg。参考答案：7.如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：（1）B球进入水平轨道后将做________________运动；改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________。（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚达P点的速度为________m/s。（g取10m/s2，结果保留两位小数）参考答案：（1）匀速直线，A球的水平分运动是匀速直线运动（2）3.358.某同学的质量为60kg，在一次野营中，他从岸上以2m/s的速度，跳到一条以0.5m/s的速度正对着他飘来的小船上，跳上船后他又走了几步，最终停在船上。已知小船的质量为140kg，则人与小船共同运动的速度大小为_______m/s，运动方向为________。（填“向左”或“向右”）参考答案：0.25；向右9.某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=

mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=

（用给出的字母符号表示）。参考答案：0.776mm，10.刹车后的汽车做匀减速运动直到停止，则它在前一半时间与后一半时间的平均速度之比为 ；它在前一半位移与后一半位移的平均速度之比为

。参考答案：3：1，：111.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。（1）该实验应用的研究方法是_________________________法；（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____。（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与质量m的关系，则应该绘制什么关系图线？答：___________。参考答案：（1）控制变量法（2）质量一定的情况下，加速度与合外力成正比（3）没有使小车质量远大于钩码质量（4）是12.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD13.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度υ0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为

cm/s。R在上升过程中的运动轨迹，在如图所示的坐标系中（单位：cm）对应的轨迹方程为

。(R视为质点)参考答案：5cm/s

y2=9χ三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（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：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图15为过山车的模型图，在模型图中半径为R1＝2.0m和R2＝8.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接，现使小车（视为质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动，已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数，取g＝10m/s2，（sin37o＝0.6

cos37o＝0.8），求：⑴若小车恰好能过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点初速度为多大？⑵若小车质量为1000Kg，在P点的初速度为10m/s，则小车通过B点时对轨道的压力多大？参考答案：（1）小车经过A点时的临界速度为

设P点与A点的高度差为，PQ间距为，则P到A对小车，同动能定理得：（2）Z点与P点高度差为PZ间距为，则P到Z对小车，同动能定理得：又所以由牛顿第三定律可得车对轨道压力为，方向垂直轨道向上17.如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转，盘上水平杆上穿着两个质量均为的小球A和B。现将A和B分别置于距轴和处，并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是。试分析转速从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，在满足下列条件下，与、、的关系式。

（1）绳中刚出现张力时；（2）A球所受的摩擦力方向改变时；

（3）两球相对轴刚要滑动时。参考答案：(1)由于从零开始逐渐增大，当较小时，A和B只靠自身静摩擦力提供向心力。

A球

1分

B球

1分随增大，静摩擦力不断增大，直至时，将有

即

1分

则

1分即从开始继续增加，绳上将出现张力。当绳上出现张力后，对B球有，并且增加时，绳上张力将增加。对于A球应有，可知随的增大，A球所受摩擦力将不断减小，直至时，角速度。此时

A球

2分

B球

2分

解之得

1分

(3)当角速度从继续增加时，A球所受的摩擦力方向将沿杆指向外侧，并随ω的增大而增大，直至为止．设此时角速度为，并有如下情况：

A球

2分

B球

2分

解之得

1分若角速度从继续增加，A和B将一起相对轴运动。18.（15分）．有一段长为L，与水平面夹角为θ的斜坡路面，一质量为m的木箱放在斜坡底端，质量为4m的人想沿斜坡将木箱推上坡顶，假设人与路面之间的动摩擦因数为（计算中可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g），人是沿与斜坡平行的方向用力推木箱的，求：（1）假设木箱与路面间无摩擦，人推着木箱一起以加速度a向上运动，人受到路面的摩擦力多大？（2）若木箱与路面间的动摩擦因数也为，则人推木箱一起能获得的最大加速度大小是多少？（3）若木箱与路面间的动摩擦因数也为，要将木箱由坡底运送到坡顶，人推木箱一起运动的最短时间是多少？参考答案：解析：（1）把人和木箱作为整体，根据牛顿第二定律

（2分）

得：

（2分）

（2）要使木箱能获得的最大加速度，则人与地面间的摩擦力达到最大值。

把人和木箱作为整体，根据牛顿第