2022年河南省商丘市孙付集联合中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年河南省商丘市孙付集联合中学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. 惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计的构造原理的示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离0点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度        A．方向向左，大小为ks/m        B．方向向右，大小为ks/m        C．方向向左，大小为2ks/m        D．方向向右，大小为2ks/m 参考答案： 答案：D 2. （多选）弹弓是“80后”最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉直D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD的中点，则（　　） 　 A． 从D到C，弹丸的机械能守恒 　 B． 从D到C，弹丸的机械能先增大后减小 　 C． 从D到C，弹丸的动能先增大后减小 　 D． 从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能 参考答案： 解：A、从D到C，橡皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，故AB错误； C、在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的速度先增大后减小，故C正确； D、从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段长度相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，即机械能增加的较多，故D正确； 故选：CD． 3. 如图所示,容器内盛有水,器壁AB呈倾斜状.有一个小物块P处于图示状态,并保持静止状态,则该物体受力情况正确的是（   ） A. P可能只受一个力作用 B. P可能只受三个力作用 C. P不可能只受二个力 D. P不是受到二个力就是受到四个力   参考答案： D 4. （多选）如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，斜面体始终保持静止，则下列说法中正确的是(    ) A．若撤去力F，物体B将沿斜面向下加速运动 B．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左[来源网] C．若撤去力F，物体A所受地面的摩擦力可能为零 D．若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右 参考答案： AB 5. 如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度在金属板上自左端向右端运动，小球做_______运动；受到的电场力做的功为_______. 参考答案： 匀速直线运动   零 金属板在Q的电场中将达到静电平衡，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，由于电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功．根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴       （选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为       m/s。 参考答案： 负    10 7. 如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。 （1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。 （2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。 参考答案： （1）qR/N, （2）qR/2NS 解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ= qR/N。 （2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ= qR/N，联立解得B＝qR/2NS。 8. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈，ABCD由n  匝导线绕成，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在  AB边的中点用细线竖直悬挂于一小盘子的下端，而小盘  子通过-弹簧固定在O点。在图中虚线框内有与线圈平  面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且  线圈ABCD有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I 产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为____；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m的砝码。由此可知磁场的方向是垂直纸面向____（填“里”或“外”）．磁感应强度大小B:____（用题中所给的B以外的其它物理量表示）。 参考答案： （1分），外（1分），（2分） 9. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；周期为____________。 参考答案：    10.     放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随          辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB＝          。 参考答案： 答案：γ，2T2 : 2T1 解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则= ，故mA：mB＝2T2 : 2T1 。 11. 11 参考答案： 111 12. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为     J，重力的冲量为      N·s。 参考答案：   6.4   0.8 小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。 13. 某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是 _______________________________。 参考答案： 加速向下运动或减速向上运动。 测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降． 故答案为：减速上升或加速下降． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系． (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________________不变，用钩码所受的重力作为________________，用DIS测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像．在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图(b)所示． (2)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的． (3)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________． A．小车与轨道之间存在摩擦     B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大       D．所用小车的质量太大 (4)小车和位移传感器接收部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______(g取10 m/s2)． 参考答案： 15. (7分)在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中 (1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图(a)所示。图中未接导线的A端应接在    点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”)。 (2)实验得到的U-I关系如图(b)中的直线1所示，则电池组的电动势为  V，内电阻阻值为   。 (3)为了测量定值电阻的阻值，应在图(a)中将“A”端重新连接到    点(选填: “B”、“C”、“D”或“E”)，所得到的U-I关系如图(b)中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为   。 参考答案： (1) C    (2) 2.8； 2    (3) D；3 （1）根据实验电路可知电流传感器串联在了电路中，另一个是电压传感器应该并联在电路中测量电路的路端电压，所以A端应该连接在C处；（2）根据闭合电路的欧姆定律：，图线的斜率表示内阻：，截距表示电动势，即E＝2.8V；（3）为了测量定值电阻的阻值，应将定值电阻等效为电源的内阻，电压传感器应该并联在滑动变阻器两端，所以A端应接在D端；定值电阻的阻值为：。 【考点】电路的连接、测量电源的电动势和内阻 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内 , A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg , B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg.求A、B两球落地点间的距离. 参考答案： 17. （15分）一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图象如图中实线所示，0~0.5s内物块运动的速度-时间图象如图中粗虚线所示．己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10m/s2，求： （1）物块与木板间动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数； （2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小． 参考答案： 解:（1）从t=0s时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。 由图可知，在t1=0.5s时，物块和木板的速度相同。设t=0到t=t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则   ①                    ② 式中v0=5m/s、v1=1m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。 设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得   ③   ④ 联立①②③④式得  ⑤            ⑥ （2）在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为和，则由牛顿第二定律得    ⑦              ⑧ 假设f<μ1mg，则=；由⑤⑥⑦⑧式得f=μ2mg>μ1mg,与假设矛盾。故:    ⑨ 由⑦⑨式可知，物块加速度的大小等于a1；物块的v-t图像如图中点划线所示。由运动学公