2022-2023学年河南省商丘市郭店联合中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年河南省商丘市郭店联合中学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）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动到最高点的过程中，图像如图所示。以下判断正确的是（

）前内货物处于超重状态最后内货物只受重力作用前内与最后内货物的平均速度相同第末至第末的过程中，货物的机械能守恒

．③④

．②④

．①②

．①③参考答案：D2.如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶。在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是

(

)A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大B．A镖插入靶时的位移一定比B镖插入靶时的位移大C．A镖的质量一定比B镖的质量大D．A镖的运动时间比B镖的运动时间长参考答案：A3.南非拥有世界上最高的蹦极点，37岁的葡萄牙男子卡尔·迪奥尼西奥自制了30米长的弹性绳，代替传统尼龙绳跳下蹦极台，将“生死一线牵”的感觉发挥到极致．如图示，他从跳台上跳下后，会在空中上、下往复多次，最后停在空中．如果将他视为质点，忽略他起跳时的初速度和水平方向的运动，以他、长绳和地球作为一个系统，规定绳没有伸长时的弹性势能为零，以跳台处重力势能为零点，他从跳台上跳下后，以下说法中正确的是(

)A．最后他停在空中时，系统的机械能最小B．跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零C．第一次下落到最低位置处，系统的动能为零、弹性势能最大D．由于存在机械能损失，第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度参考答案：ACD4.如图6所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t-=0．2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，下列说法正确的是

（

）

A．这列波的波长是14cm

B．这列波的周期是0.15s

C．这列波可能是沿x轴正方向传播的

D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴正方向参考答案：B5.（单选）关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是(

)

A．B．

C．

D．参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，7.如图1实验装置，利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。（1）请补充完整下列实验步骤。①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、_______（填器材）、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；③建立纵坐标和横坐标分别是___________（请用符号表示坐标轴上的物理量）的坐标系，利用图像处理实验数据，得到如图2所示图线。（2）如果实验操作规范正确，已知a、b，根据图线可得所测的小物体的体积为_____________。参考答案：

数据采集器

（1分）

V和1/P

（2）（3分）

a

8.（4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3②4：19.某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示。如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m2，则抽水所需的时间为________s；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）参考答案：6750

；

1.9×10310.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）11.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh12.质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t﹣4，则其加速度a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s（x的单位是m，t的单位是s）．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根据x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s．故本题答案为：4，2点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=．13.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。参考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（1）核电站的核能来源于核的裂变，下列说法中正确的是

。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．原子核中有92个质子、143个中子B．的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如和，反应方程式为：C．是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D．反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理E．一个核裂变的质量亏损为△m=0.2155u，则释放的核能约201MeV（2）如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶。一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中。如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ。（g=l0m／s2）参考答案：（1）ABE（2）解：设子弹射入木块后的共同速度为v1，以水平向左为正，则由动量守恒有：

m0v0-mv=（m+m0）v1

……①--

v1=8m/s

它们恰好不从小车上掉下来，则它们相对平板车滑行s=6m时它们跟小车具有共同速度v2，则由动量守恒有：（m+m0）v1-Mv=（m+m0+M）v2

……②-----

v2=0.8m/s

由能量守恒定律有：Q=μ（m0+m）gs=

…③-------由①②③，代入数据可求出μ=0.54

17.如图所示,在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A物体固定在水平地面上,B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,C物体放在固定的光滑斜面上,斜面倾角为30.用手拿住C物体，使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行，已知B的质量为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦力不计,开始时整个系统处于静止状态,释放C物体后它沿斜面下滑,斜面足够长，求：（1）求释放C物体瞬间弹簧压缩的长度和C物体的加速度；（2）B物体的最大速度.参考答案：（1）释放瞬间，对B受力分析,

弹簧弹力F=kx1=mg，x1＝(5分）

对b、C受力分析，依据牛顿第二定律

4mgsina-mg+kx1=4ma,解得

a=0.5g（5分）（2）当B的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为2mg，此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量x2满足kx2＝mg，则x2＝，（2分）

物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为h＝x1＋x2，由于x1＝x2，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零（2分）

设B物体的最大速度为vm，由机械能守恒定律得：

4mghsinα-mgh＝（m＋4m）v（3分）解得vm＝（1分）ks5u18.如图所示，坐标平面第1象限内存在大小为、方向水平向左的匀强电场，在第II象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比的带正电的粒子，以初速度从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA=0.