2022-2023学年河南省商丘市河南宁陵县实验中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年河南省商丘市河南宁陵县实验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.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图象，则A．时，质点的加速度达到负向最大B．质点简谐运动的表达式为C．从到，该波沿轴负方向传播了D．从到，质点通过的路程为参考答案：C由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故A错误；据简谐运动的一般表达式再结合已知条件可知质点简谐运动的表达式为，B错误；甲图描述的是t=0.10s时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s到t=0.15s内Q点将向下振动，这说明在甲图中此时Q点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v==40m/s，故从t=0.10s到t=0.25s，波沿x负方向传播了6m，故C正确；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，由图像可知t=0.10s到t=0.25s即四分之三周期内，质点P通过的路程小于三个振幅即小于30cm，故D错误．故选C．2.在加速上升的电梯地板上放置着一个木箱，下列说法正确的是（

）

A．木箱对电梯地板的压力小于木箱的重力

B．木箱对电梯地板的压力等于木箱的重力

C．电梯地板对木箱的支持力大于木箱对电梯地板的压力

D．电梯地板对木箱的支持力等于木箱对电梯地板的压力参考答案：D3.下列说法正确的是

A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动

B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C．外界对气体做正功，气体的内能一定增大

D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大参考答案：B4.根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是A．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大参考答案：5.据报道，我省在桃江县建造的核电站一期工程已正式启动．该电站建成后，对我省乃至我国中部地区GDP增长和一、二、三产业的拉动将起到巨大作用．关于核电站获取核能的核反应方程可能是A．

B．C．D．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=________。参考答案：＝。7.如图甲所示是某时刻一列机械波的图象，图乙是坐标原点O处质点从此时刻开始的振动图象．由此可知，K、L、M三个质点，________质点最先回到平衡位置；该机械波的波速为v＝________.参考答案：M1m/s8.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

9.两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为

.参考答案：10.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/311.一质量kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知在t=0时物体处于直角坐标系的坐标原点且沿y方向的初速度为0，运动过程中物体的位置坐标与时间的关系为，则物体在t=10s时速度大小为

m/s；t=10s时水平外力的大小为

N。参考答案：5；0.812.如图所示，用质量为m的活塞密封住质量为M的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上．当封闭气体的热力学温度为T时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为__________．当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为______________．

参考答案：13.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直平面上的圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平地面上C点处，不计空气阻力，求：（1）求小球运动到轨道上的B点时的速度和对轨道的压力多大？（2）小球落地点C与B点水平距离s是多少？参考答案：考点： 机械能守恒定律；平抛运动；向心力．版权所有专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： （1）小球由A→B过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律及向心力公式列式求解；（2）小球从B点抛出后做平抛运动，根据平抛运动的位移公式求解；解答： 解：（1）小球由A→B过程中，根据机械能守恒定律有：mgR=m解得：小球在B点，根据向心力公式有：FN﹣mg=m解得：FN=mg+m=3mg根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小等于轨道对小球的支持力，为3mg（2）小球由B→C过程，水平方向有：s=vB?t竖直方向有：H﹣R=解得：s=2答：（1）小球运动到轨道上的B点时，求小球对轨道的压力为3mg；（2）小球落地点C与B点水平距离s是2；点评： 本题关键对两个的运动过程分析清楚，然后选择机械能守恒定律和平抛运动规律列式求解．17.如图所示，倾角为θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑块，在底端竖直线上离底端高度为H处有一个小球，小球以一定的水平速度v0抛出。（1）要使小球垂直打在斜面上，试推导小球离斜面底端的高度H与小球速度v0之间的关系。（2）若斜面倾角θ=37°，凹形小滑块的质量m=1kg，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平抛出，经过一段时间，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。求小滑块运动的时间和小滑块的动能变化量。（已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8，g取10m/s2）参考答案：18.某公司研发的新型家用汽车质量为1.5×103kg，发动机的额定功率为100kw，它在平直的测试公路上行驶的最大速度可达180km/h，现汽车在测试公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车受到的阻力恒定．求：（1）汽车所受的阻力多大？（2）这个匀加速直线运动可以维持多长的时间？参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：（1）当速度最大时，牵引力等于阻力，根据P=Fvm=fvm求出阻力的大小．（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据P=Fv求出汽车匀加速直线运动的最大速度，再根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．解答：解：（1）当速度最大时，F=