2021-2022学年河南省济源市郑州第二外国语学校高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年河南省济源市郑州第二外国语学校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.如图所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上。在力F变大的过程中，A始终保持静止，则以下说法中正确的是A．物体A受到的合力变大

B．物体A受到的支持力不变C．物体A受到的摩擦力变大

D．物体A受到的摩擦力变小参考答案：B2.物体A、B的s-t图像如图所示，由图可知：A．从第3s起，两物体运动方向相同，且vA>vBB．5s内A、B的平均速度相等C．5s末A、B相遇D．两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3s才开始运动参考答案：AC3.16．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，则（A）圆环将到达与a等高的位置b（B）当圆环到达最低位置时速度最大（C）圆环在运动过程中所受的安培力方向始终与速度方向相反（D）在圆环到达最低位置前其中的电流方向已发生改变参考答案：D4.（单选）一工厂用皮带传送装置将从某一高度固定位置平抛下的物件传到地面，为保证物件的安全，需以最短的路径运动到传送带上，已知传送带的倾角为q。则（

）A．物件在空中运动的过程中，每1s的速度变化不同B．物件下落的竖直高度与水平位移之比为2tanqC．物件落在传送带时竖直方向的速度与水平方向速度之比为D．物件做平抛运动的最小位移为参考答案：C解析：A、物体在空中运动的过程中，作平抛运动，故加速度为重力加速度g，故每秒的速度变化相同，故A错误；B、小球撞在斜面上，运动方向与斜面垂直，则运动方向与竖直方向的夹角为θ，则解得：，故B错误，C正确；D、物体做平抛运动的最小位移：s=，故D错误；

故选：C5.下列实例属于超重现象的是A．汽车驶过拱形桥顶端B．荡秋千的小孩通过最低点C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D．火箭点火后加速升空

参考答案：答案：BD解析：超重是物体受到接触面竖直向上的支持力或绳的拉力大于重力。在汽车驶过拱形桥顶端时，由重力的分力提供做圆周运动向心力，所以支持力小于重力，失重。跳水运动员离开跳板向上运动时，与跳板分离，没有支持力，完全失重。荡秋千的小孩通过最低点时，由支持力和重力的合力提供向心力。合力向上，所以支持力大于重力，超重。火箭点火加速升空的过程中，有向上的加速度，是由支持力和重力的合力提供，所以超重。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）如图所示，在天花板的正下方有两点，已知，在天花板上寻找一点，在点与、之间各连接光滑细线，让两个小球分别穿在细线上，让小球同时从点下滑，两球同时滑到、点，则

，所用的时间为

。

参考答案：

解析：(等时园法)作、的中垂线，在中垂线上找一点为圆心，作一个圆，该圆与天花板切于点并过、两点，如图所示，则,，时间是。7.半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F=mg，两圆盘转过的角度θ=

时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ=，则此时恒力F=

。参考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，则有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圆盘转过的最大角度θ=，则质点m速度最大时θ=，故可求得F=mg。8.如图是用打点计时器（频率为50Hz）测

定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，从O点开始每隔4个点取一个计数点，则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s，测得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，则物体运动加速度大小为_________m/s2，D点的速度大小为__________m/s。参考答案：9.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变10.如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_________Hz，电压有效值为_______V。参考答案：50，212.111.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个变化过程如图所示。已知在状态A时气体温度为320K，则状态B时温度为

K，整个过程中最高温度为

K。参考答案：

答案：80

50012.如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s时蜡块的速度v2=

m/s（保留到小数点后两位）参考答案：解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示：（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2则加速度a==5×10﹣2m/s2（3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根据平行四边形定则得，v==m/s=0.14m/s故答案为：（1）如图所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．13.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=

m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=

J，系统势能的减少量△Eφ=

J．由此得出的结论是

．参考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度．（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v5=．（2）在0～5过程中系统动能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系统重力势能的减小量为：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器材；B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C.用天平测出重锤的质量；D.释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（填字母）

。（2）实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了

J；此时重锤的动能比开始下落时增加了

J，（重锤质量为mkg，答案中的数据均要求保留3位有效数字）参考答案：BCD；1.98m；1.96m。15.电池的内阻很小，不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，实验电路如图所示。按电路原理图把实物电路补画完整；②实验中测定出了下列数据请根据数据在坐标图中画出I-U图象。连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是③由I-U图象得出电池的电动势为，内阻为。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d.求活塞B向右移动的距离.不计活塞与气缸壁之间的摩擦.参考答案：设初态时气室内压强为p0，气室1、2的体积分别为V1和V2；在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x；最后气缸内压强为p，因温度不变，分别对气室1和2的气体运用玻意耳定律，得气室1：气室2：解得由题意，得17.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，去追赶前面的一辆做匀速直线运动的电车，当电车行驶100m后被追上，此时汽车的速度恰好是电车速度的4倍，求汽车开始运动时两车相距多远？参考答案：.设汽车运动t时间追上电车，汽车行驶S1，电车行驶S2，开始时两车相距S0,由已知条件可知，

①……………3分

②……………3分

③……………1分

④……………3分解得

⑤…18.六个相同的电阻（阻值均为）连成一个电阻环，六个接点依次为1、2、3、4、5和6，如图复16-5-1所示。现有五个完全相同的这样的电阻环，分别称为

、、┅。现将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，如图复16-5-2所示。然后将的1、3、5三点分别与的2、4、6三点用导线连接，┅依此类推。最后将的1、3、5三点分别连接到的2、4、6三点上。1．证明全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻为。2．求全部接好后，在上的1、3两点间的等效电阻。

参考答案：1．（1）电阻图变形．此题连好的线路的平面图如图预解16-5-1所示．现将电阻环改画成三角形，1、3、5三点为顶点，2、4、6三点为三边中点，如图预解1—5-2与图预解16-5-3所示．整个连好的线路相当于把的三个顶点分别接到的三个中点上，图预解16-5-1变为图预解16-5-4．这样第1问归结为求图预解16-5-4中最外层三角环任意两顶点间的等效电阻。

（2）递推公式．为使图形简化，讨论如何将接好的两个电阻环化简成为一个单环。由六个阻值为的电阻构成一个三角环，将其顶点接在另一由六个阻值为的电阻构成的三角环的中点上（如图预解16-5-5所示）。图预解16-5-6是由六个阻值为的电阻构成的三角环。若图预解16-5-5顶点1、3间的电阻与图预解16-5-6顶点l、3间的电阻阻值相等，我们称图预解16-5-6中的为等效单环电阻．用符号“//”表示电阻的并联，如

由图预解16-5-5中的对称性可知l、3两顶点间的电阻等于图预解16-5-7中1、0间的电阻的2倍，即

（1）同理，图预解16-5-6中1、3两顶点间的电阻为

（2）由（1）、（2）式得等效单环电阻为

（3）2.第一问现在考虑把、、、、按相反的次序，由内向外依次连接的情况．首先将接在外面，求双环的等效单环电阻〔即（3）式中的〕．这时．由（3）式得到为

其次，在双环外面接上，这时．三环的等效单环电阻为

由此可得一般公式，环的等效单环电阻可由求出