河南省信阳市高级职业中学2022高三物理期末试题含解析

河南省信阳市高级职业中学2022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

1.两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为3第二个

物体下落时间为〃2,当第二个物体开始下落时，两物体相距：（）

A.gt2B.3gd/8C.3gP/4D.g尸/4

参考答案：

D

2.下列关下物理史实及物理现象的说法中正确的是

A.双缝干涉图样的中央亮条纹宽而亮，两边亮条纹窄而暗

B.汤姆生在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说

c.查德威克在用&粒子轰击被核的实验中发现了正电子

D.用紫光照射某金属能发生光电效应，那么用紫外线照射该金属也一定能发生

光电效应

参考答案：

D

3.（单选）如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为

L.若传送带处于静止状态，把一个小物块放到右端的A点，某人用恒定的水平拉力6使

小物块以速度Vi匀速滑道左端的B点.若传送带的上表面以V2的速度匀速向左运动，此

人用水平恒力F2拉物块，使物块以相对于传送带为Vi的速度从A滑道B,下列说法正确

的是（）

A.F2大于Fi

B.F2做功等于Fi做的功

C.F2的功率等于Fi做的功

D.两种情况下物块与皮带之间因摩擦而产生的热量相同

参考答案:

考动能定理的应用；牛顿第二定律.

点：

专动能定理的应用专题.

题：

分传送带不运动时和运动时，拉力的大小相同，物体对地位移相同，做功相同.传送

析：带以V2的速度匀速运动时，物体从A运动到B时间缩短，拉力做功功率增大.摩

擦而产生的热量等于物体与传送带组成的系统克服摩擦力做功.根据系统克服摩擦

力做功大小，判断热量的大小.

解解：A、两种情况下物体都做匀速直线运动，物体处于平衡状态，由平衡条件可

答：知，拉力等于滑动摩擦力，由于两种情况下滑动摩擦力f相等，则拉力相等，即：

FI=F2,故A错误；

B、设AB的长度为L,拉力大小为F,滑动摩擦力大小为f.当传送带不运动时，

L

拉力做功Wi=FL,物体从A运动到B的时间ti=vl,因摩擦而产生的热量Qi=fL.

L

当传送带运动时，拉力做功W2=FL,物体从A运动到B的时间12=丫1+丫2<口，因

51也

摩擦而产生的热量Q2=fvit2.拉力做功功率Pi=t1,P2=，2,比较可知WI=W2,PI

<P2.又vit2〈viU,viti=L得QI>Q2.故B正确，CD错误；

故选：B.

点本题难点是分析物体运动时间和摩擦生热.摩擦发热等于滑动摩擦力与物体和传送

评：带相对位移的乘积.

4.如图所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有三颗轨道位于赤道平面的卫

星b、c、d,各卫星的运行方向均与地球自转方向（图中已标出）相同，其中d是地球同

步卫星.从该时刻起，经过一段时间t（已知在时间t内三颗卫星都还没有运行一周），下

列各图中卫星相对a的位置最接近实际的是（）

参考答案:

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

专题：万有引力定律的应用专题.

Mm4兀2

分析：根据万有引力等于向心力：Gr<mrT”知，轨道半径越大，周期越大，则角速

度越小，所以经过相同的时间，可以比较出三卫星转过的角度，而同步卫星又与地球保持

相对静止.

Mm4兀2

解答：解：根据GrtmrTZ知，轨道半径越大，周期越大，则角速度越小，所以经过

相同的时间，三个卫星中，b转过的角度最大，c次之，d最小，d为同步卫星，与赤道上

的a保持相对静止.故A、B、C错误，D正确.

故选：D.

Mm4-2

点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，Gr2=mrT2知道周期与轨道半径的

关系以及知道同步卫星的特点.

5.（多选题）事实证明：机械波在均匀介质中传播是有能量损失的，距离波源远振动能量

越小.今位于坐标原点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动，周期为T,振幅

为A,该波源产生的简谐横波不断地沿x轴正向传播，波长为X,波速为v,由于波传播

过程中有能量损失，一段时间后，该波传播至某质点p,下列关于质点P振动的说法中正

确的是（）

A.开始振动时振幅为A,以后振幅逐渐减小

B.开始振动时振幅为A,以后振幅不变

C.开始振动时振幅为A,以后周期逐渐减小

D.开始振动的方向沿y轴正方向

E.质点p可视为新波源，由质点p振动产生的简谐横波的波长仍为入，波速仍为v

参考答案：

DE

【考点】简谐运动的回复力和能量.

【分析】机械波向远处传播的过程中，向外传播的是振动的形式和能量，所以传播的过程

中，振动的形式（包括频率和波长）不变，然后结合距离波源远振动能量越小分析解答即

可.

【解答】解：A、B、由于传播的过程中能量不断减小，所以该波传播到P时的能量减

小，振幅小于A.由于P到振源的距离不变，所以质点P振动后的振幅不变.故AB错

误；

C、机械波向远处传播的过程中，向外传播的是振动的形式和能量，所以周期不变.故C

错误；

D、机械波向远处传播的过程中，向外传播的是振动的形式和能量，所以起振的方向是相

同的，所以质点P开始振动的方向沿y轴正方向.故D正确；

E、机械波在同一种介质中传播，波速不变，可知，若质点p可视为新波源，由质点p振

动产生的简谐横波的波长仍为九，波速仍为v.故E正确.

故选：DE

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.三根绳a、b、c长度都为I,a、b悬挂在天花板上，c的下端与质量为m=2kg物体相

连，它们之间的夹角为120。，如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动，绳a的

拉力为T1,绳b的拉力为T2,当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时，T2的值恰为零，

此时Tl=N,水平拉力F的大小为No（取g=10m/s2）

参考答案:

40,--1

7.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。（UC是遏

制电压）__________________________________________________________

UC/V0.5410.6370.7140.8090.878

v/IO14Hz5.6445.8886.0986.3036.501

请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止

频率为;已知e=1.60,10-19C,用给出的数据结合图象算出普

朗克常量为_____________________________________

参考答案:

1▲・伍••,-----

4，1

L27x10“Hza分）;6.30X10'MJS。分）

用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，题中测量金属遏止电压UC与入射光频率

v,根据表格数据得到UC-v图象，当UC=0时，刚好发生光电效应.eUC=hv-W0,根据图

h

象求出该金属的截止频率vC=4.27xlO14Hz,根据图象的斜率k=6,得普朗克常量

h=6.30xl0-34J?s.

8.北京时间2011年3月II日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危

机.核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U+n-Ba+Kr+

；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn,该反应中

一个235U裂变时放出的能量为.（已知光速为c）

参考答案:

3n(mu-mBa-mKr-2mn)c2

9.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象

如图（甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如图（乙）所示。则快艇最

快到达岸边所用的时间为s,最快到达岸边时，经过的位移大小为

参考答案：

2（）20^34=1166

10.如图所示，用一根长为，的细绳一端固定在0点，另一端悬挂质量为m的小球A,为使

细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F=

参考答案：

I答次】

析】

成露分析，d熊处干三力平衡伏壬.其中重力的大小和方面不受，SX侵腌丸的外力■小.网辑此力的方画

M佝右上方，♦亘刊于,慢18三角阳法叫有，此力的大小为:加*.

由名，本题力”型程伪同色.

11.100年前，卢瑟福用a粒子轰击氮核打出了质子.后来，人们用a粒子轰击核也

打出了质子：BxfH.X；该反应中的x是（选填“电子”“正电子”或“中

子“）.此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能.目前人类获得核能的主

要方式是（选填“核衰变”“核裂变''或"核聚变”）.

参考答案：

(1).中子(2).核裂变

【详解】由质量数和电荷数守恒得：x应为：：.即为中子，由于衰变是自发的，且周期

与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变；

12.如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向(垂直xoy平面)做简谐振动的点波源,(0,

4m)和S2(0,-2m),两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波

速均为1.0m/s,则波源S1发出的波在介质中的波长为m,两列波引起的点A

(8m,-2m)处质点的振动相互__________(选填加强、减弱或不能形成干涉)。

y/xa

图甲.图乙图丙

参考答案：

(l).2m；(2).加强

波源，振动的周期为==2s,则波源8发出的波在介质中的波长为％VT212nl2m；

2n

同理可知％1；因琳｛铲+6%10m,则AxSJA-SJAICm-8m2mA(可知两列波

引起的点A(8m,-2m)处质点的振动相互加强。

13.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如

下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；

②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。

在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；

③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：

G/N1.502.002.503.003.504.00

F/N0.620.830.991.221.371.61

④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分

别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；

⑤滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间距离

So

完成下列作图和填空:

（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F-G图线。

（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数〃=（保留2位有效数字）

（3）滑块最大速度的大小丫=

（用h、s、〃和重力加速度g表示。）

参考答案：

（1）如右图所示

(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)

3）呢咫（sh）

解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=RG,则F-G图象上的直线的斜率代表H值的大小.由F-G图象可知

1.6

H=4=0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为

h,此后滑块做加速度为pg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax

满足：vmax2=2|ig（S-h）,则vmax=2你方）

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率厚度为

d。入射光线力。以入射角＞60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射

出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案:

sinJ

解析：•.•炉sm/...产30°（2分）

光路图如图所示

L\-d/cosr=3

分）

o-凡---W

:.L尸Zisin30=3（2分）

15.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平

速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并

沿轨道下滑.48为圆弧两端点，其连线水平.已知圆弧半径为2m,人和车的总质量为

200kg,特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取支lOm/s?.求:

(1)从平台飞出到/点，人和车运动的水平距离s.

(2)从平台飞出到达1点时速度大小及圆弧对应圆心角9.

(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点。速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.

参考答案：

61.6m⑵4•五m/s,90°(3)5600N

【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得:

竖直方向上：

水平方向上:

“为

(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：

到达A点时速度：

v*-Qd+.==4\I>2B/S

设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为a,则：

mQ.="=—=1

v4

即a=45",所以:

6=2a=90

(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心

力，所以有：

当，=6m/s时，计算得出N—5600N.

由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点0时对轨道的压力为5600N.

答：(1)从平台飞出到4点，人和车运动的水平距离』=L&n.

⑵从平台飞出到达/点时速度＞=4\，'2m/£圆弧对应圆心角0一夕】

(3)当最低点。速度为6m/s,人和车对轨道的压力5600N.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距

离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半

圆轨道运动到C处后又正好落回A点，求：

(1)推力对小球所做的功.

(2)x取何值时，完成上述运动所做的功最少?最小功为多少？

(3)x取何值时，完成上述运动用力最小?最小力为多少？

参考答案：

见解析

Wr—2mgR=—mv^

解析：(1)从A到C的过程中由动能定理有：2

从C点又正好落回到A点过程中：在C点水平抛出的速度为:

解得：WF=mg(16R2+x2)/8R

W上

(2)若功最小，则在C点动能也最小，在C点需满足：R

叫一物》以=-mv^

从A到C的过程中由动能定理有：2

5

WF=2mgR

Fx-2mgR=—wu?

(3)若力最小，从A到C