湖南省长沙市沙流河中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市沙流河中学2022年高三物理下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.某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为(

)A11.4天

B7.6天

C5.7天

D3.8天参考答案：D由半衰期的定义可得，，又t=11.4天，，解得=3.8天，选项D正确。2.朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水

堆。因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（），这种

可由铀239（）经过衰变而产生，则下列判断中正确的是

A．与的核内具有相同的中子数

B．与的核内具有相同的核子数

C．经过1次α衰变产生

D．经过2次β衰变产生参考答案：BD3.（单选）如图甲所示，倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t=0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2．下列说法中正确的是（）A．0～1s时间内物体的加速度最大B．第2s末物体的速度不为零C．2～3s时间内物体做向下匀加速直线运动D．第3s末物体回到了原来的出发点参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．版权所有分析：将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，垂直斜面方向合力为零，物体沿平行斜面方向运动，比较拉力和重力的平行斜面方向的分力，结合牛顿运动定律即可判断物体的运动情况．解答：解：对物体受力分析，受重力、支持力和拉力将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解平行与斜面方向分力为：G1=mgsin30°=4N分阶段讨论物体的运动情况：①0到1s内，F合=5N﹣4N=1N，沿斜面向上加速度为a==1.25m/s21s末速度为v1=at1=1.25m/s②1s到2s内，合力为F合=3N﹣4N=﹣1N加速度为a==﹣1.25m/s22s末速度为v2=v1+at2=0m/s③2s到3s内，合力为F合=1N﹣4N=﹣3N加速度为a==﹣3.75m/s23s末速度为v3=v2+at3=﹣3.75m/s故2s到3s加速度最大，A错误；第2s末物体的速度为零，B错误；2～3s时间内物体做向下匀加速直线运动，C正确，D错误；故选C．点评：本题关键分为三个阶段对物体受力分析，求出加速度，然后运用运动学公式计算即可．4.以下物理过程中原子核发生变化而产生新核的有

A.光电效应现象

B.卢瑟福的α粒子散射实验C.伦琴射线的产生过程

D.太阳内部发生的剧烈反应参考答案：答案：D

解析：太阳内部发生的剧烈反应是核聚变反应，产生了新的原子核；光电效应现像中产生的电子来自核外电子；伦琴射线是由于内部电子受激发引起的。5.（单选）如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ1，长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为（）A．μ1MgB．μ1（m+M）gC．μ2mgD．μ1Mg+μ2mg参考答案：考点：滑动摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力；力的作用是相互的，故m对M有向右的滑动摩擦力，故M有向右滑动的趋势，受到向左的静摩擦力．解答：解：物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：f1=μ1N=μ1mg；力的作用是相互的，故P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有f2=f1，因而f2=μ1mg．本题中ab受地面的静摩擦力；故不能用f=μ2（m+M）g求摩擦力；故A正确，BCD错误；故选：A．点评：本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力随外力的变化而变化，滑动摩擦力与正压力成正比．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

7.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）8.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

9.高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：1）红（2）400kg10.（4分）一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J，那么该物体离开地面的高度为_____m。一个质量是5kg的铜球，以从离地面15m高处自由下落1s末，它的重力势能变为_____J。(g取10m/s2)(以地面为零重力势能平面)参考答案：

6m

500J11.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。参考答案：2mg，2m12.如右图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则落到A板的油滴数N=________第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能_____参考答案：13.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑。若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零。已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况。竿上演员质量为m1=40kg，长竹竿质量m2=10kg，g=l0m/s2。（1）求下滑过程中，竿上演员克服摩擦力做的功；（2）求下滑过程中，竿上演员受到的摩擦力大小；（3）请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图像，不用写计算过程，但要标出相关数据。参考答案：（1）4800J

4分（2）f1=360N，f2=480N

4分

（3）

4分（1）由动能定理可知，，，由速度时间图线围成的面积表示位移可知h=12m，解得4800J，则J，即下滑过程中克服摩擦力做的功为4800J。（2）由速度时间图线可知，0-4s,，=1，解得f1=360N，4-6s，，=-2，解得f2=480N。（3）如答案图所示。17.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3.0×108m/s，则（1）人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？（2）用这种波长的绿色光照射下列五种材料能产生光电效应的材料有几种？

材料铯钙镁铍钛逸出功(×10－19J)3.04.35.96.26.6参考答案：18.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105Pa、体积为2.010－3m3的理想气体．现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．（1）求气缸内气体的最终体积；（2）在p—V图上画出整个过程中气缸气体的状态变化．（大气压强为1.0105Pa）参考答案：【解析】布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则的热运动，选项A错误；从平衡位置开始增大分子