2022-2023学年河南省周口市郑州幼师学校高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年河南省周口市郑州幼师学校高三物理下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.（单选）为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为网心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则

A.变轨过程中必须向运动的反方向喷气

B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大

C．可以确定该星球的质量

D．可以确定该星球的平均密度参考答案：D2.（单选）如图所示，三个物块重均为100N，小球P重20N，作用在物块2的水平力F=20N，整个系统平衡，则（） A．1和2之间的摩擦力是20N B． 2和3之间的摩擦力是20N C．物块3受4个力作用 D． 3与桌面间摩擦力为20N参考答案：解：A、整个系统平衡，则物块1只受到重力和物块2的支持力，1和2之间的摩擦力为0，故A错误；B、物块2水平方向受拉力F和物块3对它的摩擦力，由二力平衡可知2和3的摩擦力是20N，且水平向右，故B正确；C、物块3受重力、支持力、压力、摩擦力和绳子的拉力5个力的作用，故C错误；D、物块3对2的摩擦力向右，故2对3的静摩擦力向左；对绳子的连接点受力分析．受重力、两个绳子的拉力，如图根据平衡条件，有T1=mg=20N；对物块3分析可知，水平方向受绳的拉力和物块2的向左的静摩擦力，二力平衡，所以物块3与桌面之间的摩擦力为0，故D错误；故选：B．3.如图所示，理想变压器的原线圈接交流高压电，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器．且R1＝R2，突然R2断路，若输入电压不变，那么接在R1两端的理想交流电压表的示数U、理想交流电流表的示数I和用电器R1上的功率P1的变化情况将分别是(

)A．U增大，I增大，P1增大B．U增大，I减小，P1增大C．U减小，I减小，P1减小D．U减小，I增大，P1减小参考答案：B4.（单选）如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A．B．C．D．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．专题：匀速圆周运动专题．分析：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出临界速度，再根据线速度与转速的关系求出A轮每秒的转数最小值．解答：解：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v=设此时皮带转速为n，则有2πnr=v，得到：n==．故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题．当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件5.如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为，在两导线中均通有方向垂直于纸面向里大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为的a点处的磁感应强度为B，则P中的电流在a点处产生磁场的磁感应强度的大小为

A.B B. C. D.参考答案：C【详解】如图，，，则有，解得：，故选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，107.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．8.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）9.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，某实验小组在实验室找到了下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表，由于没有找到直接测量工具，他们决定根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行测量，通过选择合适的变量得到线性关系，再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，于是他们进行了下列操作：①实验装置如图，设两边沙袋的质量分别为m1、m2；②砝码的总质量为△m＝0.5kg，实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中，剩余砝码都放在m2沙袋中，发现m1下降m2上升；③用米尺测出沙袋运动的距离h，用秒表测出沙袋的运动时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

；④改变m′，测量加速度a，得多组(m′，a)数据，作出“a—m′”图线；⑤该小组成员得到图线的斜率为k＝4m/kg·s2，截距为b＝2，请你算出沙袋的质量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)参考答案：

3kg

1.5kg10.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，11.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，12.（1）铀核U经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_______次α衰变，_________次β衰变。参考答案：13.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为

；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是

．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，方向与水平地面成30°斜向下.（1）若割草机重300N，则它作用在地面上向下的压力多大？（2）割草机割完草后，现工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为，则割草机与地面间的动摩擦因数及最小拉力与水平方向夹角为多少？参考答案：（1）350N（2）0.75；37°试题分析：（1）如图所示，分析割草机的受力情况，根据平衡条件得：在竖直方向：N1=mg+Fsin30°解得：N1=300+100×0.5=350（N），由牛顿第三定律知对地面的压力大小N′=N=350N．（2）如图所示，割草机沿水平方向做匀速直线运动，受到重力mg、拉力F、地面的支持力N和阻力f，如图，四个力的合力为零，则有f=FcosαN+Fsinα=mg又f=μN联立得：，其中所以当θ+α=90°，即tanα=μ时，F有最小值．根据数学知识得到F的最小值为由题F的最小值为Fmin=180N联立得：代入得：，解得：μ=0.75，α=arctan0.75=37°考点：物体的平衡。17.甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力跑，如图所示，他们在奔跑时有相同的最大速度．乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度，这一过程可看作匀变速运动．现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%，则：（1）乙在接力区需奔出多少距离？（2）乙应在距离甲多远时起跑？参考答案：考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．版权所有专题：直线运动规律专题．分析：（1）根据初速度为0的匀变速直线运动速度位移公式v2=2ax，求出乙在接力区需奔出的距离．（2）根据平均速度公式求出乙加速至交接棒所经过的位移，而甲在这段时间内的位移x甲=v1t，两人位移之差即为乙距离甲的起跑距离．解答：解：（1）乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动，设最大速度为v1，x1为达到最大速度经历的位移，v2为乙接棒时的速度，x2为接棒时经历的位移，有v12=2ax1v22=2ax2v2=v1×80%得

x2=0.64x1=16m故乙在接力需奔出的距离为16m．（2）设乙加速至交接棒的时间为tx甲=v1t

△x=x甲﹣x2=0.6v1t=24m．故乙应在距离甲24m处起跑．点评：解决本题的关键掌握初速度为0的匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax．以及知道乙距离甲的起跑距离等于在乙起跑到接棒这段时间内两人的位移之差．18.如图所示为建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑中提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底，然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力N=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量为m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2，求：（1）夯杆被滚轮压紧，加速上升至与滚轮速度相同时的高度；（2）每个打夯周期中，滚轮将夯杆提起的过程中，电动机对夯杆所做的功；（3）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。参考答案：（1