2022年河南省开封市阳固中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年河南省开封市阳固中学高三物理上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.在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中，如果某同学测得的g值偏大，可能的原因是（

）A．测摆长时记录的是摆线的长度B．开始计时时，秒表过迟按下C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了D．实验中误将29次全振动数为30次参考答案：BD2.以下说法正确的是A．所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动B．压缩密闭绝热容器中的气体时其内能一定增大C．物体把吸收的热量全部用来做功而不引起其它变化是不可能的D．内能的改变量总是用热量来量度的参考答案：BC3.火星是位于地球轨道外侧的第一颗行星，它的质量约为地球质量的，直径约为地球直径的，公转周期约为地球公转周期的2倍.2013年将出现一个火星离地球最近、发射火星探测器最佳的时段.以下说法正确的是A.火星的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的倍B.火星表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的0.4倍C.火星公转轨道的半径约是地球公转轨道半径的2倍D.下一个最佳发射期，最早要到2017年参考答案：AB根据万有引力等于向心力得出,解得，根据万有引力等于重力得出：G=mg得：g=，根据火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，计算得出火星的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的倍，火星表面的重力加速度约为地球表面的0.4倍，故AB正确；根据万有引力提供向心力有，解得,又火星公转周期约为地球公转周期的2倍，故火星公转轨道的半径约是地球公转轨道半径的倍，C错误；下一个最佳发射期，最早要到2015年，D错误。4.一颗人造地球卫星的速度等于第一宇宙速度，每昼夜绕地球转n周，地球半径为R，现欲发射一颗地球同步卫星，它应定点于赤道上空的高度是（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C5.（单选）一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则（）A．粒子带正电B．粒子的动能一直变大C．粒子的加速度先变大后变小D．粒子在电场中的电势能先变大后变小参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．分析：根据轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，从而判断出带电粒子的电性，根据动能定理，判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化．解答：解：A、从轨迹形状上可判断粒子受到了引力作用，所以粒子应带负电，A错误；B、从A点运动到B，电场力先做正功再做负功，根据动能定理，动能先增大，后减小，故B错误；C、不管粒子怎样运动，粒子在靠近点电荷时受到的电场力在变大，加速度变大，远离时受到的电场力在变小，加速度变小，C正确；D、靠近时电场力做正功，电势能减小，远离时电场力做负功，电势能增加，D错误．故选：C点评：解决本题的关键掌握根据轨迹的弯曲方向判断出合力的方向，以及根据电场力做功判断出电势能的变化．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：水平向右，37.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为

，方向

。参考答案：答案：，垂直两导线所在平面向外解析：根据安培定则可知，1、2两导线在a点的磁感应强度大小相等，方向相同，都为。而2导线在a、b两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向垂直两导线所在平面向外。8.如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为

．参考答案：【考点】平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od==R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：．9.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）。参考答案：

(1).A

(2).0.233

(3).0.75【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度。故本题正确答案为：A；0.233；0.75。10.如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。参考答案：6mg，g11.如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）。参考答案：断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡中电流由Il逐渐减为零，方向由a至b，与I2相反，由于线圈有一定的内阻，故Il<I2，灯泡逐渐熄灭，不会发生闪亮一下。12.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=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=

N/C；该点电荷所受电场力F的方向为

．（填“向左”“向右”）参考答案：2.0×104；向左【考点】电场线；电场强度．【分析】根据电场强度的定义式E=，可以直接求解．（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．【解答】解：A点电场强度的大小为：E=N/C==2.0×104N/C根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：点电荷在A点所受电场力的方向向左故答案为：2.0×104；向左三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（06年全国卷Ⅱ）一块玻璃砖用两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）。现要测定此玻璃的析射率。给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器。实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa/和bb/，aa/表示镀银的玻璃表面，bb/表示另一表面，如图所示。然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图）。用P1、P2的连线表示入射光线。Ⅰ.为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？

。

试在题图中标出P3、P4的位置。Ⅱ.然后，移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。简要写出作图步骤。

。

Ⅲ.写出θ1、θ2表示的折射率公式为n＝

。参考答案：解析：Ⅰ.在bb/一侧观察P1、P2（经bb/折射、aa/反射，再经bb/折射后）的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住的P1、P2像；再插上P4，让它挡住P1、P2像和P3。P3、P4的位置如图。

Ⅱ.①过P1、P2作直线与bb/交于O；

②过P3、P4作直线与bb/交于O/；

③利用刻度尺找到OO/的中点M；

④过O点作的垂线CD，过M点作bb/的垂线与aa/相交于N点，如图所示，连接ON；

⑤θ1，θ2

Ⅲ.15.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.h（cm）20.030.040.050.060.0s（cm）19.528.539.048.056.5

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝____________(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果___________(选填“偏大”或“偏小”).参考答案：（1）减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。（2）如图（3）0.4（4）偏大（3）在B下落至临落地时，据动能定理，有，在B落地后，A运动到Q，据动能定理，有，解得：。将，代入得=，从图象得斜率，即，代入上式得。本题易错点：认为A/B末速度都为0，根据，解得。（4）滑轮组的摩擦会导致偏小，从而偏大。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点A与最低点B各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图，g取10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球的质量为多少？（2）若小球的最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少？参考答案：【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．D4C2E3【答案解析】（1）0.05kg；（2）17.5m．解析：（1）设轨道半径为R，由机械能守恒定律；……………（1）对B点：………（2）对A点：……（3）由（1）（2）（3）式得：两点压力差………（4）由图象得：截距

得

………（5）

（2）因为图线的斜率

得……（6）在A点不脱离的条件为：……（7）由（1）（5）（6）（7）式得：………（8）【思路点拨】（1）由机械能守恒及分别对A点和B点由向心力公式可求得压力差与距离x的关系式，则可由图象的截距求得物体的质量；（2）由图象的斜率可求得光滑圆轨道的半径，由机械能守恒定律及竖直面内的圆周运动临界值可求得x的最大值．本题考查机械能守恒的应用及竖直面内的圆周运动的临界值的应用，此类题型为常见题型，应熟练掌握．17.质量为m的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍，发动机牵引力恒为F，离开地面起飞时的速度为v，重力加速度为g。求：（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动。使用前先给电容为C的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞。①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图象，在此基础上求电容器充电电压为U0时储存的电能；②当电容器充电电压为Um时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为x。若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η，飞机发动的牵引力F及受到的平均阻力不变。求完成此次弹射后电容器剩余的电能。参考答案：（1）（6分）平均阻力为f=kmg，依据牛顿第二定律和运动学规律有F-f=ma（2分）a=设飞机的起飞距离为s，依据运动学公式：v2＝2as

（2分）解得s=

（2分）

（2）（16分）①（8分）见答图2

（2分）依据图象可得电容器储存电能的规律：E=

（2分）由于q=CU

（2分）则电容器充电电压为U0时，电容器储存电能E0==

（2分）②（8分）电容器电压为Um时，电容器储存电能

Em=（2分）设电容器释放的电能为E'，由动能定理有：

ηE'+Fx-kmgx=mv2-0

（2分）解得E'=(mv2+2kmgx-2Fx)电容器剩余的电能E剩=Em-E'（2分）

解得E剩=-(mv2+2kmgx-2Fx)

（2分）说明:以上各题用其他方法解答正确均可得分。18.如图所示，直角坐标系xOy