2022-2023学年河南省信阳市县职业中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年河南省信阳市县职业中学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，实线表示某电场的电场线，过O点的虚线MN与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2，电势能分别为Ep1和Ep2，以过O点时的速度大小分别为v1和v2，到达O点经过的时间分别为t1和t2。粒子的重力不计，则

(

)

A．a1＜a2

B．Ep1＜Ep2

C．v1＜v2

D．t1＜t2参考答案：BC2.如图2所示为某质点做直线运动的v-t图像，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是

A．质点始终向同一方向运动

B．4s内通过的路程为4m，而位移为零

C．4s末质点离出发点最远

D．加速度大小不变，方向与初速度方向相同参考答案：B图象的斜率不变，因此物体做匀变速直线运动，开始时速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，t=2s时，物体速度减为零，然后物体反向加速运动，t=4s时，回到起始点，由图可知物体所经历的路程为：L=2××2=4(m)，位移为零，故ACD错误，B正确．3.（多选题）如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角θ，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（）A．导体棒MN的最大速度为B．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθC．导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθD．导体棒MN所受重力的最大功率为参考答案：AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；电功、电功率；安培力．【分析】本题中EF静止，只有MN在运动．首先分析MN的运动情况：先加速运动后匀速运动，匀速运动时速度最大，根据平衡条件求解最大速度；对两棒分别研究，根据平衡条件求导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力；导体棒MN匀速运动时速度最大，感应电流最大，所受的安培力也最大，由平衡条件求解；导体棒MN所受重力的最大功率等于回路最大的电功率．【解答】解：A、当导体棒MN匀速运动时速度最大，由平衡条件得：mgsinθ=，则得最大速度为v=．故A正确．B、由题，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，两棒所受的安培力大小相等，方向相反，则对EF棒：mgsinθ+=fm，则得最大静摩擦力为fm=2mgsinθ．故B错误．C、导体棒MN匀速运动时速度最大，感应电流最大，所受的安培力也最大，由平衡条件得知：最大安培力为FAm=mgsinθ．故C正确．D、导体棒MN所受重力的最大功率为Pm=mgsinθ?v=2．故D错误．故选AC4.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为A．F

B．

D．参考答案：答案：A5.在光滑的水平地面上，与竖直墙平行放置着一个截面为1/4圆的柱状物体，在柱状物体与墙之间放一光滑圆球，在柱状物体的右侧竖直面上施加一水平向左的推力F，使整个装置处于静止状态，现将柱状物体向左推过一段较小的距离，若使球与柱状物体仍保持静止状态，则与原来相比（

）A．推力F变小B．地面受到的压力变小C．墙对球的弹力变大

D．球对柱状物体的弹力变大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.参考答案：

6

7.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，

，

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD=

cm，D点对应的速度大小为vD=

m/s。

（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次

数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有

。参考答案：(1)接通电源

释放小车(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)没有平衡摩擦力8.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤9.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度、滑块释放点与挡板处的高度差和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。．滑块的质量

．当地重力加速度的大小．长度测量时的读数误差

．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①；

②；

③10.如图，竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点，下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点，BC是木板的直径；O为圆心，B端用铰链连接于竖直墙上，半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度，使线与圆盘的连接点D逐渐右移，并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小

；悬线拉力对B点的力矩大小

（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”）参考答案：11.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为，星球的质量为．（万有引力恒量为G）参考答案：：解：卫星的轨道半径为r，运动周期为T，根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，=mM=故答案为：，12.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：213.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,100m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的 螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝 码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果 滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑 行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是 A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．（4）在验证牛顿第二定律的实验中，某同学作出的a-关系图象如图所示．从图象可以看出，作用在研究对象上的恒力F＝________N，当物体的质量M＝5kg时，它的加速度a＝________m/s2.参考答案：(1)______匀速_________(2)_____D___________(3)__________________

(4)___2.5_____,_____0.5_____15.如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s。

③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2。

⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝

码）的总动能分别为Ek1=

和Ek2=

。

⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔEp=

。（重力加速度为g）

⑧如果满足关系式

，则可认为验证了机械能守恒定律。参考答案：（1）Ek1=

和Ek2=（2）ΔEp=

mgs

（3）ΔEp=Ek2－Ek1

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸的横截面积．气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好．气缸内密封有温度的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0．若外界大气压强保持不变，当力传感器的读数时，求密封气体温度．参考答案：温度，密封气体压强

1分密封气体发生等容变化，由查理定律得

2分代入数据得

1分17.为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：质量为m=50kg的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象，已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层．g取10m/s2，求： （1）电梯启动和制动的加速度大小； （2）电梯上升的总高度及该大楼的层高．参考答案：见解析18.如图1所示，一根直杆AB与水平面成某一角度固定，在杆上套一个小物块，杆底端B处有一弹性挡板，杆与板面垂直，现将物块拉到A点静止释放，物体下滑与挡板第一次碰撞前后的v﹣t图象如图2所示，物块最