河北省保定市安国园方中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

河北省保定市安国园方中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、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.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法正确的是________(选填选项前的字母）。A.

PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.

PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动C.

PM2.5的无规则运动是由空气中大量无规则运动的分子对其撞击的不平衡引起的D.

倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度参考答案：2.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中t0时刻加速度约为A．

B．

C．

D．g参考答案：B3.质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是A．质量越大，水平位移越大

B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大C．初速度越大，落地速度越大

D．初速度越大，空中运动时间越长参考答案：C4.（多选）如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一重力不计的带电粒子（电量为q，质量为m）以垂直于x轴的速度v0从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知OP之间的距离为d，则A.带电粒子通过y轴时的坐标为（0，d）B.电场强度的大小为C.带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为D.磁感应强度的大小为参考答案：BC5.英国物理学家卢瑟福通过粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构学说，该学说包括的内容有

A.原子的中心有一个很小的原子核

B.原子的全部正电荷集中在原子核内

C.原子的质量几乎全部集中在原子核内

D.原子是由质子和中子组成的参考答案：答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.57.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)8.如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为

V；金属棒ab运动的速度为

m/s。参考答案：0.3，49.做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14m，则物体的加速度大小为m/s2，前5s内的位移是m，第5s末的瞬时速度是

m/s。参考答案：2

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1510.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，11.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s参考答案：(1)10

(2)0.7512.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B、C是x轴上的三点。已知波长大于3m且小于5m，周期T＝0.1s，AB＝5m。在t＝0时刻，波恰好传播到了B点，此时刻A点在波谷位置。经过0.5s，C点第一次到达波谷，则这列波的波长为__________m，AC间的距离为__________m。参考答案：

答案：4；24

13.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.若用主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量某一器件的长度时，显示如图所示，则该游标卡尺的读数为103.10mm．参考答案：：解：游标卡尺的主尺读数为103mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0.05mm=0.10mm，所以最终读数为：103mm+0.10mm=103.10mm．故答案为：103.1015.某实验小组通过自由落体运动验证机械能守恒定律．小组成员选择所需实验仪器，并安装好如图1所示的实验装置（电源已接未画出）开始实验．请回答：（1）结合如图1所示的实验装置，该实验还需的实验器材有：刻度尺．（2）由如图1装置可知该小组的操作存在不合理的地方，请指出其中两条：重锤未靠近打点计时器，两限位孔未竖直对齐（3）如图2，4条纸带中，哪一条是该小组纠正所有不合理操作后打出的纸带？答：D．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：根据实验的原理确定所需的测量器材．实验时，重锤应紧靠打点计时器，纸带拉着，处于竖直状态，两限位孔竖直对齐．根据相等时间内的位移越来越大，确定正确的纸带．解答：解：（1）实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，要测量点迹间的距离，所以还需要刻度尺．（2）如图1装置可知该小组的操作存在不合理的地方，有：重锤未靠近打点计时器；两限位孔未竖直对齐等．（3）因为重锤拖着纸带做自由落体运动，相等时间内位移越来越大，所以正确的纸带是：D．故答案为：（1）刻度尺（2）重锤未靠近打点计时器；两限位孔未竖直对齐．（3）D点评：解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，基础题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（21分）质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10－4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.5m，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示．取g=10m/s2，试求：⑴若用水平力F拉小滑块，要使小滑块与木板以相同的加速度一起运动，力F应满足什么条件?⑵若刚开始时给小滑块一个水平向右瞬时冲量I，小滑块刚好没有滑离木板，则I为多少？此过程中小滑块相对地面的位移s为多少？参考答案：解析：（1）由题意可知：m、M之间的最大静摩擦力f＝μ（mg＋qE）＝4N

（3分）m、M一起运动的最大加速度

（2分）

（2分）

（2分）⑵

S＝2m

（2分）17.假期中小芳乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，她用身边的器材测出火车的加速度．小芳的测量过程如下：她一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间．她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22s．请你根据她的测量情况，求：（1）火车的加速度大小（保留三位有效数字）（2）火车经过第三根路标时的速度大小（保留三位有效数字）参考答案：18.如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L=1m，底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T．一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连．由静止释放M，当M下落高度h=2.0m时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）．不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm；（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由静止释放M，ab棒先向上做加速运动，随着速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，加速度减小，当加速度为零时做匀速运动，速度就达到最大值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的关系式，结合平衡条件求解最大速度．（2）在ab棒从开始运动到匀速运动的过程中，系统的重力势能减小，转化为系统增加的动能和焦耳热，根据能量守恒求出总的焦耳热，再由焦耳定律求电阻R上产生的热量．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式求解电量．解答：解：（1）由题意知，由静止释放M后，ab棒在绳拉力T、重力mg、安培力F和轨道支持力N及摩擦力f共同作用下做沿轨道向上做加速度逐渐减小的加速运动直至匀速运动，当达到最大速度时，由平衡条件有：

T﹣mgsinθ﹣F﹣f=0…①

N﹣mgcosθ=0…②

T=Mg…③又由摩擦力公式得

f=μN…④ab所受的安培力

F=BIL…⑤回路中感应电流I=…⑥联解①②③④⑤⑥并代入数据得：最大速度vm=3m/s…⑦（2）由能量守恒定律知，系统的总能量守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热及摩擦而转化的内能之和，有：

Mgh﹣mghsinθ=+Q+fh…⑧电阻R产生的焦耳热

QR=Q…⑨根据法拉第电磁