河南省郑州市第四十五中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

河南省郑州市第四十五中学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.（单选）2013年6月13日，北京时间6月13日13时18分，天宫一号目标飞行器与神十飞船在离地面343Km的近圆轨道上进行了我国第5次载入空间交会对接。神舟十号航天员成功开启天宫一号目标飞行器舱门，聂海胜、张晓光、王亚平以漂浮姿态进入天宫一号．下列说法正确的是

A．航天员以漂浮姿态进入天宫一号，说明航天员不受地球引力作用

B．完成对接后组合体的运行速度小于7.9Km/s

C．王亚平在天宫一号中讲课时可以用弹簧秤悬挂测一杯水的重力

D．完成对接后的组合体运行的加速度大于9.8m/s2参考答案：B2.如图所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是A．小球的机械能守恒B．小球所受的合力不变C．小球的动能不断减小D．小球的重力势能增加参考答案：Ａ解析：小球释放后作圆周运动，受到细绳指向圆心的拉力F和竖直向下的大小不变的重力G，因为F始终指向O点，则合力始终变化，B错；F始终和速度垂直、不做功，则小球只有重力做功、机械能守恒，A对；小球的重力作正功，应用动能定理可知小球动能增加，C错；小球向下运动，位置降低（或重力作正功）、重力势能减小，D错。3.电场线分布如右图所示，a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则（

A

）A．Ea＞Eb，φa＞φb

B．Ea＜Eb，φa＜φbC．Ea＜Eb，φa＞φb

D．Ea＞Eb，φa＜φb参考答案：A4.如图所示，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形轨道移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的轻杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。始终保持杆水平，绳与杆的夹角∠AOB用θ表示。用另一绳在O点悬挂一个钩码，两个传感器读数用F1、F2表示。移动传感器A改变θ角，F1、F2的数值相应地发生变化，如表所示。则F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…A．A传感器对应的是表中力F1B．B传感器对应的是表中力F1C．钩码质量为0.05kgD．钩码质量为0.2kg参考答案：AC设钩码对点O产生竖直向下的拉力为F，当θ为锐角时，该力作用在O点产生两个效果，一个是沿AO方向拉细绳，另一个则是沿OB方向压杆，而当θ为钝角时，则F对细绳和杆都产生拉力，所以A传感器对应的是表格中的力F1，A项正确。如图为θ=30°时力F的分解示意图，由图可知，故kg，C项正确。5.（单选）如图是某质点运动的速度图象．由图象可求得，质点在0﹣2s内的加速度和3s末的瞬时速度分别是（）A．4m/s2，4m/sB．2m/s2，2m/sC．2m/s2，4m/sD．4m/s2，0参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：速度时间图线反映质点的速度随时间的变化情况，能直接读出瞬时速度，其斜率表示加速度，由数学知识求解．解答：解：质点在0﹣2s内的加速度等于这段图线的斜率，为：a==m/s2=2m/s2；3s末的瞬时速度为v=4m/s．故C正确，ABD错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线斜率的含义．常规题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s7.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v= （1）关于这个平均速度，有如下讨论： A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度 B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度 C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

； （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。8.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于9.（2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。参考答案：1010.（4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为

。参考答案：

答案：

11.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：弹簧继续被压缩，说明弹力大于重力，加速度向上，由于是减速运动，因此速度一定是向下。）12.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．13.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻．电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω．由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：A．量程为3V的电压表VB．量程为0.6A的电流表A1C．量程为3A的电流表A2D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1E．阻值为100Ω的定值电阻R2F．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3G．最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图1所示电路测量电源甲的电动势和内电阻．①定值电阻应该选择D（填D或者E）；电流表应该选择B（填B或者C）；滑动变阻器应该选择F（填F或者G）．②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图2所示U﹣I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=﹣5.6I+4.4．则电源甲的电动势E=4.4V；内阻r=1.3Ω（保留两位有效数字）．③在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是CA．电压表的分流作用B．电压表的分压作用C．电流表的分压作用D．电流表的分流作用E．定值电阻的分压作用（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图3所示电路．①定值电阻应该选择D（填D或者E）．②实验中，首先将K1闭合，K2断开，电压表示数为1.48V．然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V．则电源乙电动势E=1.48V；内阻r=0.81Ω（小数点后保留两位小数）．参考答案：解：（1）①测电动势是1.5V，内阻为1Ω的电源电动势与内阻实验时，短路电流为1.5A，如果用量程为3A电流表，则读数误差太大，因此电流表应选B；电流表选B，测电动势为4.5V电源电动势与内阻实验时，电路最小电阻为R===7.5Ω，考虑电源内阻、滑动变阻器电阻，因此定值电阻应选D；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．②由表达式U=﹣5.6I+4.4可知，电源电动势为：E=4.4V，内阻为：r=≈1.3Ω；③由电路图可知，电流表的分压会造成实验误差，故选C．（2）①用图3所示电路测电动势与内阻，定值电阻适当小一点，实验误差小，因此定值电阻应该选择D．②由电路图可知，K1闭合，K2断开，电压表示数为电源电动势，电压表示数为1.48V，则电源乙电动势为：E=1.48V；K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V，电压表测路端电压，此时电路电流为：I===0.3075A，电源内阻为：r==≈0.81Ω；故答案为：（1）①D、B、F；②4.4；1.3；（2）①D；②1.48；0.81．15.在“测定金属丝的电阻率”实验中，供选用的器材有：

A.电源（3V，内阻约1）；B.电流表（0一0.6A，内阻约0.5）；刃．电压表（0一3V，内阻约3k）；D.滑动变阻器R(0一5）；E.待测金属丝（有效长度为50.00cm，电阻R0）F.螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干。(1)某同学用螺旋测微器在金属丝的不同位置测量直径，读数记录在表一中，其中第

＿＿＿次数据记录有明显错误。(2）该同学将测量Rx实验的数据记录在表二中。根据所给信息推测，其采用的电路是右图中的＿＿；据选用的电路，在闭合开关S前，滑动变限器R的滑片应置于＿＿＿(3）根据所给信息可估算出待测金属丝的电阻率为＿＿＿＿（填选项前的字母）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.跳台滑雪是勇敢者的运动。如图是跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点以v0=20m/s的速度水平飞出，最后落到斜坡上的Ａ点沿斜坡下滑.已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角为θ＝37°，运动员的质量m。不计空气阻力.(取sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2)

求：(1)运动员从O点运动到A点的时间；(2)O点与A点的距离；参考答案：（1）设A点与O点的距离为L,运动员做平抛运动所用的时间为t，则有

(3分)

(3分)

t=3s

(2分)(2)A点与O点的距离

L=75m(2分)17.如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ，乙的宽度足够大，重力加速度为g。（1）若乙的速度为v0，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离s；（2）若乙的速度为2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v；（3）保持乙的速度2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复。若每个工件的质量均为m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率。参考答案：规律可知，当垂直传送带方向的速度减为零时，物块相对传送带在x方向上的位移即侧向滑过的距18..如图所示，LOM一角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动，在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正