河北省沧州市商林中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省沧州市商林中学2022-2023学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.在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成q角斜向下做直线运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力。关于带电小球的电势能e和机械能W的判断正确的是

（）A．若q＜90°且sinq＝qE/mg，则e、W一定不变

B．若45°＜q＜90°且tanq＝qE/mg，则e一定减小、W一定增加C．若0＜q＜45°且tanq＝qE/mg，则e一定减小、W一定增加D．若0＜q＜45°且tanq＝qE/mg，则e可能减小、W可能增加参考答案：ABD2.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的热水器、“220V，220W”的抽油烟机。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是

A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为

B．电压表示数为1100

C．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍

D．1min内抽油烟机消耗的电能为1．32×l04J参考答案：AD3.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s时刻波形图，已知振源在坐标原点O处，波速为2m/s，则（

）A.振源O开始振动时的方向沿y轴正方向

B.P点振幅比Q点振幅小C.再经过△t=4s，质点P将向右移动8mD.再经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m参考答案：D4.（多选）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不及空气阻力，g取10m/s2,4s内物体的A.路程为50m B.位移大小为50m

C.速度改变量的大小为20m/s

D.平均速度大小为10m/s参考答案：AD解析：A、选取向上的方向为正方向，物体在4s内的位移：h=v0t-gt2=30×4-×10×42m=40mm；方向与初速度的方向相同，向上．物体上升的最大高度：H=m=45m，物体上升的时间：t1=s=3s下降位移为h′=g(t-t1)2=5m故路程为s=H+h′=50m，故A正确，B错误；C、4s末的速度为v′=v0-gt=-10m/s，故速度△v=v′-v0=-40m/s，故C错误；D、平均速度为m/s=10m/s，故D正确；故选：AD5.关于汽车在水平路上运动下列说法中正确的是（）A、汽车启动后以规定功率行驶．在速率未达到最大以前．加速度是在不断增大的B、汽车启动后以额定功率行驶．在速率未达到最大以前，牵引力是在不断减小的C、汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶D、汽车以最大速度行驶后若再减小牵引力，速率一定减小参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度v=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）弹簧秤示数为F=4.4N，由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩擦力等于弹簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用匀变速直线运动的推论得：vC==0.80m/s.7.左图为一列简谐横波在t=20秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：100；负X方向8.两个质量相等的物体，从地面向上竖直抛出，其动能之比，不计空气阻力．则它们抛出时动量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。参考答案：

答案：:1，3:19.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．参考答案：,10.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J11.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。12.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__13.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，二者皆备时同时发电，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最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V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，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；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。参考答案：841三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“嫦娥奔月”的过程可以简化为：质量为m的“嫦娥一号”升空后，绕地球沿椭圆轨道运动，然后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终绕月球做半径为r的匀速圆周运动。(1)已知地球半径为R，表面的重力加速度为g，求“嫦娥一号”在距离地面h时受到地球的引力大小．(2)已知月球的质量为M，引力常量为G，求“嫦娥一号”绕月球运动的周期T.参考答案：见解析(1)在地球表面，由万有引力等于重力可得“嫦娥一号”在距离地面h时，有17.一列火车总质量m＝500t，机车发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m/s2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v＝10m/s时，列车的瞬时加速度a是多少；(3)在水平轨道上以36km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；(4)若火车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功。参考答案：(1)12m/s(2)1.1m/s20.02m/s2(3)5×105W(4)4s

W=1.2×106J(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm，则：vm＝＝＝＝12m/s.

（2分）(2)当v＜vm时列车加速运动，当v＝v2＝10m/s时，F2＝＝6×104N

（1分）据牛顿第二定律得：a2＝＝0.02m/s2.[来（1分）K](3)当v＝36km/h＝10m/s时，车匀速运动，发动机的实际功率P、＝Ffv＝5×105W.（2分）(4)据牛顿第二定律得牵引力F′＝Ff＋ma＝3×105N，在此过程中，速度增大，发动机功率增大．当功率为额定功率时速度大小为vm′，即vm′＝＝2m/s据vm′＝at，得：t＝＝4s.

（2分）

根据动能定理：（2分）

18.在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点P（，0）由静止释放后沿直线PQ运动。当微粒到达点Q（0，-l）的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大。已知重力加速度为g。求：（1）匀强电场的场强E的大小；（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?参考答案：（1）由于微粒沿PQ方向运动，可知微粒所受的合力沿PQ方向可得

①因为

α=60°解得

②（2）微粒在电场中的运动可视为两个分运动的合成：水平方向在电场力作用下的匀加速直线运动；竖直方向在重力作用下的匀加速直线运动，加速度为g。到达Q点的竖直分速度v2，

。则

③水平分速度

④撤去电场加上磁场的瞬间，微粒受洛仑兹力可根据速度的分解，视为两个分速度对应的洛仑兹力的分力的合成。对于水平分速度v1，其所对应的洛仑兹力分力的大小为f1，方向竖直向上，

⑤即与重力恰好平衡对与竖直分速度v2，其所对应的洛伦兹力分力的大小为f2，方向水平向左，此力为微粒所受的合力

⑥（3）如果把微粒的运动可以看作水平方向速度