2022-2023学年河南省新乡市第二高级中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河南省新乡市第二高级中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为，同时伴随有射线产生其方程，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是___________(填选项前的字母)A．为质子B．是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C．射线是钍原子核放出的D．1g钍经过120天后还剩0.2g钍参考答案：B衰变过程中满足质量数守恒，β粒子质量数为0；β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的；衰变过程中满足质量数、电荷数守恒．A、根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为电子，故A错误；B、β衰变的实质：β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故B正确；C、γ射线是镤原子核放出的，故C错误；D、钍的半衰期为24天，1g钍90234Th经过120天后，发生5个半衰期，1g钍经过120天后还剩0.03125g．故D错误；故选：B．2.（多选）若地球自转在逐渐变快，地球的质量与半径不变，则未来发射的地球同步卫星与现在的相比（

）A．离地面高度变小 B．角速度变小C．线速度变小 D．向心加速度变大参考答案：AD【考点】考查万有引力定律，同步卫星根据万有引力定律，，即，地球自转在逐渐变快逐渐变快时，角速度变大，周期变小，故离地面高度变小，A正确 ，B错；由，得可知线速度变大，C错；由，显然向心加速度变大，D正确。3.如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是A．F-Ma

B．maC．μmg

D．Ma参考答案：AB4.用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子，使这些氢原子被激发到量子数为n(n>2)的激发态。此时出现的氢光谱中有N条谱线，其中波长的最大值为。现逐渐提高入射电子的动能，当动能达到某一值时，氢光谱中谱线增加到N‘条，其中波长的最大值变为。下列各式中可能正确的是A.N’=N+n

B.N‘=N+n－1

C.>

D.<参考答案：答案：AC

解析：从n能级辐射的氢光谱线条数N到（n+1）能级辐射的氢光谱线条数N′，故N′=N+n，A对B错；波长最长的氢光谱线的频率最小，对应的能级差值越小，即从（n+1）能级向n能级辐射的氢光谱线的波长为λ′，从n能级向（n－1）能级辐射的氢光谱线的波长为λ，故λ′＞λ，C对D错。5.（多选）沿X轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=（1/40）s时 A．质点M对平衡位置的位移一定为负值 B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同 D．质点M的加速度与对平衡位置的位移方向相反参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）7.氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，38.如图1实验装置，利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。（1）请补充完整下列实验步骤。①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、_______（填器材）、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；③建立纵坐标和横坐标分别是___________（请用符号表示坐标轴上的物理量）的坐标系，利用图像处理实验数据，得到如图2所示图线。（2）如果实验操作规范正确，已知a、b，根据图线可得所测的小物体的体积为_____________。参考答案：

数据采集器

（1分）

V和1/P

（2）（3分）

a

9.(6分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g=10m/s2)，则A球经

s落地，A球落地时AB相距

m。参考答案：

1

10.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2由v-t图可知3-5s，物块做匀速运动，有Ff=F=50N．

在0-3s内物块做匀加速运动，加速度a=3m/s2，由牛顿第二定律得ma=F-Ff，

将F=125N、Ff=50N及a代入解得m=25kg．

由动摩擦力公式得

μ==0.2．故答案为：25；0.2。11.某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D.为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度，测出小车的质量；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度，测出小车和砝码的总质量：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出、……。①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是_____________；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是______________________________________________。②某次实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的__________；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是_____________。参考答案：①小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）（1分）；垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）12.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)13.如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5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是__________Hz。（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。参考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，j＝I出/I入，右图表示j与波长l之间的关系。当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长lA＝625nm，B光由lB1＝605nm和lB2＝665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比IB1:IB2＝2:3，由图可知jA＝__________；A光强度与B光强度之比IA:IB＝__________。参考答案：0.35，解析：如图所示，A光的波长为625nm，在图上对应的强度jA＝0.35；同理在图中找出B1的强度为=0.60，B2的强度为=0.07，由A、B两束光经传感器的输出强度正好相同得：得：。15.某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律：（1）安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一

线上；（2）接通电，让打点计时器正常工作后，松开

；（3）将纸带上打出第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1，2，3，….量出各点与0点的距离h，算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：代表符号v1v2v3v4v5v6数值（m/s）2.802.993.293.393.593.78表中有一个数据有较大误差，代表符号为

。（4）修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作v2–h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g=

．与真实值相比，测出的g值

．（填“偏小”或“偏大”）参考答案：答案：（1）竖直（2）纸带（或“夹子”，不能写“重物”）（3）v3（4），偏小解析：（1）根据本实验要求可知：安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一竖直线上；（2）接通电，让打点计时器正常工作后，松开纸带或铁夹，让纸带和重物一起作自由落体运动。(3)根据可知是的一组数据误差较大；（4）由可得：；由于重物和纸带下落过程中受到限位孔的阻力作用，速度值偏小，即测量值与真实值相比，测出的值偏小。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的体积为V0，温度为T0，在状态B时的体积为2V0

①求状态B时的温度；

②气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做功10J，吸收热量30J，求该过程中气体内能的变化量．

参考答案：17.如图所示，圆形匀强磁场半径R=lcm，磁感应强度B=IT，方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d=1cm，N板中央开有小孔S。小孔位于圆心O的正上方，S与0的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向，图中只画了2匝)，线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为△Φ/△t=100Wb/s。位于磁场边界上某点(图中未画出)的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v=5×105m/s，方向各不相同的带正电离子，离子的比荷q/m=5×107C/kg，已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场．(不计离子重力；离子碰到极板将被吸附)求：

(1)M、N之间场强的大小和方向；

(2)离子源P到A点的距离；

(3)沿直线AS进入M、N间电场的离子在磁场中运动的总时间(计算时取π=3)．参考答案：解析：（1）由法拉第电磁感应定律得M、N之间的电压U=n△Φ/△t=100×100V=102V。M、N之间场强的大小E=U/d=106N/C，方向竖直向下。（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qvB=mv2/r，解得r=c