河南省平顶山市第七中学高三物理期末试题含解析

河南省平顶山市第七中学高三物理期末试题含解析一、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.弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体，物体静止在水平地面上的B点，并对水平地面有压力，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆，如图所示，OA为弹性轻绳的自然长度，现在用水平力使物体沿水平面运动，在这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是A．先变大后变小

B．先变小后变大C．保持不变

D．条件不够充分，无法确定参考答案：

答案：C2.（多选）如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点．已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ，电场强度大小未知．则下列说法中正确的是（）A．可以判断小球一定带正电荷B．可以求出小球落到N点时速度的方向C．可以分别求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的功D．可以断定，当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：小球在运动过程中受重力与电场力作用，做类平抛运动，对小球受力分析、应用牛顿第二定律、类平抛运动的规律分析答题．解答：解：A、小球做类平抛运动，电场力既可向上也可向下，故小球带正电、负电都可以，故A错误；B、利用平抛知识有：===tanθ，速度偏向角设为α，则tanα==tanθ，可求出小上球落到N点时的速度大小和方向，故B正确；C、求出小球到达N点的速度，由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的功，故C正确D、小球在垂直与斜面方向上做匀减速直线运动，当小球在垂直与斜面方向的速度为零，即小球速度平行与斜面时，小球与斜面间的距离最大，故D正确；故选：BCD．点评：类平抛可以分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀加速运动，熟练应用类平抛运动规律即可正确解题；电荷在电场中受到的电场力方向与电荷的电性有关．3.下列有关热现象的说法正确的是（）A．分子力随分子间距离减小而增大B．气体吸收热量，其分子的平均动能可能减小C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动D．缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多参考答案：BDE【考点】热力学第一定律；扩散；分子间的相互作用力．【分析】分子力随分子间距离的增大先减小，再增大，又减小；做功和热传递都可以改变内能，温度是分子的平均动能的标志；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映；一定质量的理想气体的内能只与温度有关．气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关．【解答】解：A、分子力是分子的引力与斥力的合力，它随分子间距离的增大先减小，再增大，最后又减小．故A错误；B、做功和热传递都可以改变物体的内能，气体吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增大，即温度可能降低，所以分子的平均动能可能减小．故B正确；C、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动．故C错误；D、缓慢压缩一定量气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功，由于一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体内能不变，故D正确．E、气体体积不变时，温度越高，由=c知，气体的压强越大，由于单位体积内气体分子数不变，分子平均动能增大，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多．故E正确．故选：BDE4.（单选）2013年9月10日是中国就钓鱼岛及其附属岛屿的领海基点、基线发表声明一周年．当天，中国海警7艘舰船编队在我钓鱼岛领海内巡航．编队分为两个组，一组顺时针，一组逆时针，从9点18分开始绕岛巡航，假设每个小组的巡航时间为4个小时，航程为60海里．其中海警“2112”号和海警“2350”号被编在同一个组．若所有舰船行驶速率相同，则下列说法正确的有（）A．研究其中一艘舰船编队的平均速度时可将其看作质点B．以海警“2112”为参考系，海警“2350”一定是静止的C．“60海里”指的是编队的位移D．由题中条件可求出此次巡航过程中海警“2112”的平均速度参考答案：考点：平均速度；质点的认识；位移与路程．.分析：当忽略物体的形状与大小对所研究的物体不产生影响时，可以把物体看做质点，区分路程与位移，平均速度是位移与时间的比值．解答：解：A、研究其中一艘舰船编队的平均速度时可将其看作质点，因为船的大小相当于路程来讲可以忽略，A正确；B、若二者的速度不相同时，以海警“2112”为参考系，海警“2350”是运动的，B错误；C、“60海里”指的是编队的路程，C错误；D、平均速度是位移与时间的比值，由题中条件不能求出此次巡航过程中海警“2112”的平均速度，D错误；故选：A点评：一个物体能否看做质点不是以物体的大小来定的，注意路程与位移的区别及平均速度的公式．5.下列说法正确的是A.液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动

B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加

D.物体对外界做功，其内能一定减少参考答案：【知识点】分子动理论热力学定律与能量守恒H1H3【答案解析】A解析：布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，所以布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故A正确B错误；物体从外界吸收热量，有可能同时对外做功，根据热力学第一定律公式，其内能不一定增加，同理，物体对外做功，有可能同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，故CD错误。故选A.【思路点拨】布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的；物体从外界吸收热量，有可能同时对外做功；其内能不一定增加，同理，物体对外做功，有可能同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．

参考答案：甲7.一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是

（填导线上的序号）．③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向

端移动．（填“E”或“F”）参考答案：①C；②6③F【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；故是导线6断路；③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；故答案为：①C；②6③F8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽

自行车后轮外胎上的花纹

参考答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：车胎变宽能够增大轮胎与地面的接触面积，提高稳定性，减小压强，有利于行车安全；自行车后轮外胎上的花纹，增大摩擦，防止打滑。10.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）11.（4分）物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是

m，能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有

（举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是

（填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。参考答案：10-10（1分）；布朗运动（或扩散现象）（2分）；先增大后减小（1分）12.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：13.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，

，

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD=

cm，D点对应的速度大小为vD=

m/s。

（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次

数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有

。参考答案：(1)接通电源

释放小车(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)没有平衡摩擦力三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（Rn）发生衰变后变为钋（Po），其衰变方程为，若氡（Rn）经过一系列衰变后的最终产物为铅（Pb），则共经过次α衰变，次β衰变．（3）静止的氡核（Rn）放出一个速度为v0的α粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：（1）BD；（2）；4；4；（3）释放的核能考点： 原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．.专题： 衰变和半衰期专题．分析： α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．解答： 解：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．设经过了n次α衰变，m次β衰变．有：4n=16，2n﹣