广东省汕尾市甲西镇中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省汕尾市甲西镇中学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.关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是

A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法

B．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法

C．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法

D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法参考答案：B2.下列关于原子核衰变和核反应的说法正确的是A．衰变时放出的射线和射线都是电磁波

B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力

C．，其反应属于重核的裂变,应用于当今的核电站中D．，其反应属于轻核的聚变参考答案：答案：CD3.

如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是

A、

B、

C、

D、

参考答案：答案：B解析：如图所示，沿斜面建立X轴，物体在沿斜面方向平衡。有方程：

沿水平方向建立X轴，根据物体平衡条件，建立方程：

，

将N消去，得，所以，综上所述，选项B正确。4.如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙程度均匀，竖直部分光滑。两部分各有一小球（图中A和B）套在杆上保持静止，A、B间用不能伸展的轻绳相连，轻绳与竖直方向的夹角为。现用水平向右的力F使图中小球A向右匀速运动。在小球A匀速运动过程中，关于球A所受的水平力F、水平杆对小球A支持力FN及滑动摩擦力Ff的变化情况正确的是（

）A．FN不变，F不变，Ff不变B．FN不变，F变大，Ff不变C．FN变大，F变大，Ff变大D．FN变大，F变小，Ff变大参考答案：C5.（单选）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（

）A． B．C．

D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：7.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右，8.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：9.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短10.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。参考答案：答案：11.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

12.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。参考答案：30°13.一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是

，温度持续升高的过程是_______。参考答案：答案：c→d、b→c三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，水平轨道光滑，小球质量为m，带电荷量为+q，可看做质点，空问存在不断变化的电场和磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，磁感应强度的大小B=，方向垂直纸面向里．电场强度在第1s、3s、5s、…内方向水平向右，大小为E=，在第2s、4s、6s、…内方向竖直向上，大小也为E=．小球从零时刻开始在A点由静止释放，求：（l）t=l.5s时，小球与A点的直线距离大小；（2）在A点前方轨道正上方高度为h=位置有圆环水平放置，若带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过，求圆环中心与A点的水平距离大小．参考答案：解：（1）在第1s内，小球向右做初速度为零的匀加速直线运动，1s末的速度：v1=at=t=×1=g，1s内的位移：x1=at2=t2=×12=g，在第内s内，小球受到的重力mg与电场力F=qE=mg，大小相等、方向相反，合力为零，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv1B=m，解得：r1=m，小球做圆周运动的周期：T==1s，t=1.5s时，小球做圆周运动到达最高点，距水平面的高度为2r1，小球与A点间的距离：s=，解得：s=m；（2）第3s内小球向右做匀加速直线运动，加速度：a==g，第3s末，速度：v2=v1+at=2g，x2=v1t+at2=g，在第4s内，重力与电场力平衡，小球做匀速圆周运动，周期：T==1s，轨道半径：r2==2×=，由此可知，在奇数秒内小球向右做匀加速直线运动，在偶数秒内小球在竖直平面内做匀速圆周运动，在圆轨道最低点，小球的速度：v1=g，v2=2g，v3=3g…圆的轨道半径为：r1=，r2=2×，r3=3×

…在奇数秒内的位移：x1=，x2=，x3=

…带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过，则圆轨道半径：r=h==4×=r4，如果小球竖直向上穿过圆环，圆环与A点的水平距离：x=x1+x2+x3+x4+r4=（8g+）如果小球竖直向下穿过圆环，圆环与A点的水平距离：x=x1+x2+x3+x4﹣r4=（8g﹣）答：（l）t=l.5s时，小球与A点的直线距离大小为m；（2）圆环中心与A点的水平距离大小为（8g+）m或（8g﹣）．17.利用航天飞机，可将物资运送到空间站，也可以维修空间站出现的故障．（1）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g．某次维修作业中，航天飞机的速度计显示飞机的速度为，则该空间站轨道半径为多大？（2）为完成某种空间探测任务，在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使其启动．已知探测器的质量为M，每秒钟喷出的气体质量为m，为了简化问题，设喷射时探测器对气体做功的功率恒为P，在不长的时间内探测器的质量变化较小，可以忽略不计．求喷气秒后探测器获得的动能是多少参考答案：（1）设地球质量为M0，在地球表面，有一质量为m的物体，

（2分）设空间站质量为m′绕地球作匀速圆周运动时，

（2分）联立解得，

（3分）（2）因为探测器对喷射气体做功的功率恒为P，而单位时间内喷气质量为m，故在t时间内，据动能定理可求得喷出气体的速度为：

（3分）另一方面探测器喷气过程中系统动量守恒，则：

（4分）又探测器的动能，

（2分）联立解得：（2分）18