福建省龙岩市国光第二中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省龙岩市国光第二中学2022-2023学年高三物理上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.（单选）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为

参考答案：B2.用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象如图所示．下列说法正确的是

A．前2s内货物处于超重状态

B．最后1s内货物只受重力作用

C．货物在10s内的平均速度是1.7m／s

D．货物在2s～9s内机械能守恒参考答案：C由题意可知前2s货物向下加速运动，2-9s向下匀速运动，9-10s向下匀减速运动至静止。故前2s货物的加速度方向向下，货物处于失重状态，A错误；最后1s货物的加速度方向向上，合外力向上，故货物必定受到电梯底板的支持力作用，B错误；速度时间图线与时间轴围成的图形的面积表示位移的大小，计算易得10s内的平均速度大小为1.7m／s，C正确；货物在2s～9s内机械能守恒向下匀速运动，重力势能减小，动能不变，机械能减小，D错误。3.新鲜、刺激、好玩、安全的蹦极运动是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志，运动员从高处跳下．右图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．假设弹性绳索长20m，劲度系数为1000N/m，人重60kg，运动员从距离地面45m的高台子站立着从O点自由下落，到B点弹性绳自然伸直，C点加速度为零，D为最低点，然后弹起．运动员可视为质点，整个过程中忽略空气阻力．运动员从O→B→C→D的过程中动能最大的位置在（

）A．B点

B．C点

C．D点

D．BC之间某一点参考答案：B4.（多选题）如图所示，物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止状态。当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，斜面对物体的作用力可能A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大后减小 D．先减小后增大参考答案：AD【名师点睛】本题主要考查了平衡条件的直接应用，注意受力分析时，只要分析斜面对物体的力即可，不要分下来分析支持力和摩擦力，难度适中。5.在如图5所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿y轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场。一电子(电荷量为e)在该空间恰沿x轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出

A．运动中电势能减小，沿z轴正方向电势升高B．运动中电势能增大，沿z轴正方向电势降低C．运动中电势能不变，沿z轴正方向电势升高D．运动中电势能不变，沿z轴正方向电势降低参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，放出的粒子的速度大小为v0。①试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）；②衰变后的残核初速度大小为____________

___参考答案：①

U→Y+He；

②

7.氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________，射线的频率为________。参考答案：

8.已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则其第一宇宙速度为_________。地球同步卫星离地面的高度为___________。参考答案：，9.如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为θ)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于

。参考答案：

答案：Fsinθ

10.如图，由a、b、c三个粗细不同的部分连接而成的圆筒固定在水平面上，截面积分别为2S、S和S．已知大气压强为p0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置静止在图中位置．则此时轻线的拉力为0．现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T时两活塞之间气体的压强可能为p0或（忽略活塞与圆筒壁之间的摩擦）．参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：加热前，AB活塞处于平衡状态，由平衡方程可得内部气体压强和轻绳的张力．加热后由于没有摩擦，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，此时B被挡住，活塞不能继续移动；根据盖?吕萨克定律可得此时被封闭气体的温度，以此温度为分界，做讨论可得结果．解答：解：设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件可得：对活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，对活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：V2=4Sl+Sl=5Sl，由盖?吕萨克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，当T≤T2=T0，时，气体的压强为：p2=p0当T＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，由查理定律得：=，解得：p=，即当T＞T2=T0时，气体的压强为：p=；故答案为：0；p0或．点评：本题重点在于对被封闭气体状态变化的讨论，依据给定的情形，气体会做两种变化：1、等压变化．2、等容变化．能讨论出来这两点是本题的关键．11.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t212.如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：

大于

等于

13.在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

，小球抛出点的坐标为

。(取)

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平，质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑下平板小车，使得小车在光滑水平面上滑动．已知小滑块从光滑轨道上高度为H的位置由静止开始滑下，最终恰好停到板面上的最右端．若平板小车的质量为3m．小滑块与平板小车之间的动摩擦因数为μ，用g表示本地的重力加速度大小，求：（1）小滑块滑上小车后，平板小车可达到的最大速度V；（2）平板小车的长度L参考答案：（1）；（2）17.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y=h处的M点，以速度垂直于y轴射人电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：

（1）电场强度大小E。

（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r。

（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。参考答案：18.如图所示，质量为M=1kg、长L=m、高h=0.2m的矩形滑块A置于水平面上，上表面的左端有一质量为m=1kg的小物块B，A与B、地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=0.1，用水平力打击滑块A的右端，使之获得向左的速度v0，重力加速度g=10m/s2．（1）开始运动时，滑块A的加速度；（2）要使小物块B不滑出滑块，v0应满足的条件；（3）如果v0=3m/s，则小物块B落地时，跟滑块A右端的距离．参考答案：解：（1）当滑块A开始运动时，上下表面均受到摩擦力的作用：μ1mg+μ2（m+M）g=Ma1m/s2=4m/s2方向向右（2）当小物块B滑到大物块的最右端时，速度相同，则小物块不滑出，对小物块B：μ1mg=maBaB=速度为：vB=aBt=2t位移为对大滑块A：aA=﹣a1=﹣4m/s2速度为：vA=v0+aAt=v0﹣4t位移为为：由vA=vB，xA﹣xB=L联立以上各式解得：v0=2m/s即给大滑块的速度不大于2m/