河南省洛阳市宜阳县白杨中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

河南省洛阳市宜阳县白杨中学2022年高三物理下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.在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时

A．电压表示数变小，电流表示数变大B．电源总功率增大，内阻消耗功率增大C．电阻R1消耗功率增大D．电阻R2消耗功率增大参考答案：ABC2.物体在如图所示的合外力的作用下从静止开始做直线运动。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是，则(

)A．

B．

C．

D．参考答案：BC3.（多选题）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述中正确的是（）A．卫星的运行速度小于第一宇宙速度B．卫星距离地面的高度为C．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星运行的向心加速度等于地球赤道表面物体的向心加速度参考答案：AC【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：A、第一宇宙速度为v1=，而同步卫星的速度为v=，因此运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；B、万有引力提供向心力，有：==且r=R+h解得：h=﹣R，故B错误；C、卫星运行时受到的向心力大小是F向==m，向心加速度；地表重力加速度为g=，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C正确；D、同步卫星与地球赤道表面的物体具有相同的角速度，根据知，卫星运行的向心加速度大于地球赤道表面物体的向心加速度，故D错误；故选：AC．4.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R．电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为60°．下列说法正确的是

A．O、C两点场强相同

B．O、C两点电势相同

C．在A点由静止释放一个正电荷，电荷将沿圆周向D运动

D．沿直径由B向D移动一个正电荷，电荷的电势能先增大后减小参考答案：AB由题图可知O、C两点在两点电荷的中垂线上，且关于两点电荷的连线对称，由等量异种点电荷电场的分布情况可知O、C两点的场强相同，电势相同，选项AB正确；在A点由静止释放一个正电荷，仅在电场力的作用下，电荷做曲线运动，但其轨迹不可能沿圆周，选项C错误；沿直径由B向D移动一个正电荷，电场力做正功，电荷的电势能一直减小，选项D错误。5.如图所示，甲图为船在静水中的v—t图象，乙图为河水的流速与到河岸距离的关系图象，则 （

） A．船渡河的最短距离等于河宽300m B．船渡河的最短时间等于100s C．若船头始终与河岸垂直，则船在河水中航行的轨迹是一条直线 D．若船头始终与河岸垂直，则船在河水中作匀变速曲线运动参考答案：B船头与河岸垂直时，渡河时间最短，由乙图可知河宽为300m，t==s=100s，故B正确；若船头始终与河岸垂直，由于随水流方向的分速度不断变化，故合速度的大小和方向也不断变化，船做“S”行曲线运动，故C、D错误；由于船速小于水流的最大速度，所以船不可能沿直线垂直到达河岸，即船渡河的最短距离不可能等于河宽，A错误.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：7.如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上。质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP，则碰撞前A球的速度v0=__________________参考答案：28.如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量）参考答案：1.8m,

0.6s9.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

10.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

(1).

(2).解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；

根据质能方程E=△mc2，解得：△m=11.（6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。参考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

12.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:213.①甲图是一把游标卡尺的示意图，该尺的读数为________cm。②打点计时器是力学中常用的计时仪器，如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动，交流电周期为T=0.02s,每5个点取一个读数点，测量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,则B点的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为

参考答案：①5.240或5.235②0.326

0.500三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）质量m＝3×106kg的火车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动过程中受到的阻力f=4×103N大小恒定，经过t＝103s后达到最大行驶速度v＝20m/s，此时司机发现前方轨道旁有山体塌方，便立即紧急刹车，结果列车正好到达轨道毁坏处停下。试求：（1）列车的额定功率P；（2）列车从开始运动到停下所经过的总路程。参考答案：解析：（1）列车的额定功率：

（5分）

（2）对列车运动全过程由动能定理有：

（2分）

代入数据可求得：

（3分）17.质量为1.0×103kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W，开始时以a=1m/s2的加速度做匀力速运动（g=10m/s2）。求：（1）汽车做匀加速运动的时间t1；（2）汽车所能达到的最大速率；（3）若斜坡长143.5m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？参考答案：见解析（1）根据牛顿第二定律有：设匀加速的末速度为v，则有：P=Fv、v=at1代入数值，联立解得：匀加速的时间为：t1=7s（2）当达到最大速度vm时，有：解得：汽车的最大速度为：（3）汽车匀加速运动的位移为：在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：又有代入数值，联立求解得：所以汽车总的运动时间为18.如图所示，电阻不计的平行的金属导轨间距为L，下端通过一阻值为R的电阻相连，宽度为x0的匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感强度为B．一电阻不计，质量为m的金属棒获得沿导轨向上的初速度后穿过磁场，离开磁场后继续上升一段距离后返回，并匀速进入磁场，金属棒与导轨间的滑动摩擦系数为μ，不计空气阻力，且整个运动过程中金属棒始终与导轨垂直．（1）金属棒向上穿越磁场过程中通过R的电量q；（2）金属棒下滑进入磁场时的速度v2；（3）金属棒向上离开磁场时的速度v1；（4）若金属棒运动过程中的空气阻力不能忽略，且空气阻力与金属棒的速度的关系式为f=kv，其中k为一常数．在金属棒向上穿越磁场过程中克服空气阻力做功W，求这一过程中金属棒损耗的机械能△E．参考答案：解：（1）金属棒向上穿越磁场过程中通过R的电量为：q=△t===；

（2）导体棒返回磁场处处于平衡状态，则有：mgsinθ=μmgcosθ+BIL又I=联立得：v2=；（3）对于金属棒离开磁场的过程，设上滑的最大距离为s，由动能定理得：