河南省洛阳市洛宁县第三高级中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省洛阳市洛宁县第三高级中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、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，水平的皮带传送装置中，O1为主动轮，O2为从动轮，皮带做匀速传动且不打滑。此时把一重10N的物体由静止放在皮带上的A点，若物体和皮带间的动摩擦因数μ＝0.4.则下列说法正确的是

A.皮带上M点受到向下的静摩擦力B.皮带上N点受到向下的静摩擦力C.刚放上时，物体受到向左的滑动摩擦力4ND.达到相对静止后，物体在A点右侧，受到的是静摩擦力参考答案：ABC2.用平行于斜面的推力F使物体静止于倾角为θ的固定斜面上，A．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向下

B．物体对斜面的摩擦力一定沿斜面向上C．斜面对物体的摩擦力一定沿斜面向上D．斜面对物体的摩擦力可能为零参考答案：D3.（单选）物体以一定的初速度水平抛出，不计空气阻力。经过时间，其速度方向与水平方向夹角为，再经过时间，其速度方向与水平方向夹角为，则为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：【知识点】平抛运动．D2【答案解析】A

解析：设初速度为v0，则tan37°＝，解得t1＝．

tan53°＝，解得vy′＝v0，则t2＝，则t1：t2=9：7．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【思路点拨】根据平行四边形定则求出两个位置竖直分速度，结合速度时间公式求出时间之比．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．4.一物体以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假设沿斜面向下的方向为正方向，则在整个运动过程中，能够反映物体在运动中的速度图象是(

)参考答案：D5.（多选题）来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组

网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（）A．所有GPS的卫星所受向心力大小均相等B．所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大C．北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度D．北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小

参考答案：BC解：A、所有GPS的卫星的质量关系不清楚，所以所受向心力大小关系不确定，故A错误B、根据万有引力提供向心力，卫星的加速度公式a=和速度公式v=．所以所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，故B、C正确D、北斗一号系统中的三颗卫星和赤道上物体具有相同的角速度，根据a=rω2得北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，故D错误故选BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为

，摩擦力大小为

。

参考答案：

mg＋masinθ

macosθ7.某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是

；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为

．参考答案：8.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F29.本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。

参考答案：3.12×103m/s，小于10.一电场中有d、b、c三点，将电量为2×10c的负电荷由a点移到b点，电场力对该负电荷做功为8×10J；再由b点移到c点，克服电场力做功3×10J，则a、c两点中____点电势较高，a、c两点间的电势差为____V。参考答案：11.如图所示为研究光电效应规律的实验电路，利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接，用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管，调节滑动变阻器……已知电子电量为e，要能求得普朗克常量h，实验中需要测量的物理量是

；计算普朗克常量的关系式h=

(用上面的物理量表示)。参考答案：12.(选修模块3—3)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J。试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J。参考答案：答案：放出；5×104解析：由热力学第一定律△U=W＋Q，代入数据得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。13.在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

，小球抛出点的坐标为

。(取)

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为0.2kg的物体，以24m/s的初速度竖直向上抛出，由于空气的阻力，经2ｓ到达最高点。假设物体在运动过程中所受的空气阻力大小不变，求：（1）则物体上升的最大高度；（2）物体由最高点落回抛出点所用的时间。(g取10m/s2)参考答案：、(1)∵物体上升到最高点做匀减速运动∴

（2分）（2）物体向上运动时有：(2分)当物体向下运动时有：

（2分）∴

（2分）17.(10分)在一根细线上套有一个质量为m的光滑小环，将细线的两端固定在如右下图所示的竖直杆上的A、B两点，A、B间距为L，当竖直杆以一定的角速度绕AB轴匀速转动时细线被张紧，小环在水平面内做匀速圆周运动，此时细线的BC段恰沿水平方向且长度为求：

（1）细线中的拉力大小为多少？

（2）小环做匀速圆周运动的角速度是多少？参考答案：

解析：设细线中拉力在大小为T，对小球进行受力分析，设∠BAC=θ

在竖直方向上有

Tcosθ=mg

(2分)

在水平方向上有

T+Tsinθ=mω2R

(2分)

由几何关系知

(2分)

联立①②③解出

(2分)

(2分)18.如图所示，两互相平行的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距为L＝0.4m，左端接平行板电容器，板间距离为d＝0.2m，右端接滑动变阻器R(R的最大阻值为2Ω)，整个空间有水平匀强磁场，磁感应强度为B＝10T，方向垂直于导轨所在平面。导体棒CD与导轨接触良好，棒的电阻为r＝1Ω，其它电阻及摩擦均不计，现用与导轨平行的大小为F＝2N的恒力作用，使棒从静止开始运动，取g＝10m/s2。求：

(1)导体棒处于稳定状态时，拉力的最大功率是多大?(2)导体棒处于稳定状态时，当滑动触头在滑动变阻器中点时，一带电小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射，在两极板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头在滑动变阻器最下端时，该带电小球以同样的方式和速度入射，在两极间恰好能做匀速圆周运动，求圆周的半径是多大?参考答案：(1)导体棒CD在F作用下向左作切割磁感线运动，在棒中产生的感应电动势为：E＝BLV

(2分)由闭合电路的欧姆定律得导体棒CD中的电流为：

(2分)当导体棒CD处于稳定状态时，CD棒所受合外力为零，即有：F＝BIL

(1分)此时拉力F的功率为：

P＝FV

解得：

(2分)要使拉力的功率最大，则外电阻R外最大，即R外＝2Ω时：Pmax＝＝0.75W

(2分)

(2)当滑动触头在滑动变阻器中点时，R1＝1Ω，且导体棒CD处于稳定状态时,得CD棒中