2022-2023学年河南省洛阳市密底中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省洛阳市密底中学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.在常温下，空气分子的平均速率约为500m/s，如果撞击课桌表面的空气分子的速度方向均与桌面垂直，并以原速率反弹回来。由此可以估算出1s内打在课桌表面上的空气分子个数是（已知大气压约为1.0×105Pa，一个空气分子的平均质量为4.9×10-26kg）A．1×1029

B．1×1027

C．1×1023

D．1×1020参考答案：B解析：根据动量定理每个空气分子撞击课桌表面的力为F，则Ft=2mv。根据压强公式，1s内打在课桌表面上的空气分子个数是n，则nF=PS。课桌表面面积取0.5m2，得n=1×1027。答案B。2.（单选）从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量____________(填选项前的字母)A．氧气的密度和阿伏加德罗常数B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D．氧气分子的体积和氧气分子的质量参考答案：CA、已知氧气的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；B、已知氧气分子体积和阿伏伽德罗常数无法求出氧气的摩尔质量，故B错误；C、一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏伽德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏伽德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；D、已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误。故选：C3.两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。则下列正确的是()A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg＋mgB.连接质量为m小球的每根轻弹簧的弹力为mgC.连接质量为m小球的每根轻弹簧的伸长量为D.套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为参考答案：AD【详解】A．选择整体为研究对象，则它们在竖直方向只受到重力与杆的支持力作用，由二力平衡可知，杆的支持力与整体的重力大小相等，即：N=2Mg+mg所以水平横杆对质量为M的小球的支持力为，故A正确；B．对三个小球分别进行受力分析，如图：由对称性可知，左右弹簧对C的拉力大小相等，与合力的方向之间的夹角是30°，所以：解得：故B错误；C．由胡克定律得：连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量：故C错误；D．A球水平方向受到水平弹簧向左弹力与F1的水平分力的作用，由受力平衡得：同理，对B进行受力分析得：套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量：故D正确。4.四个质点作直线运动，它们的速度一时间图象分别如下图所示，在2s未能加到出发点的是参考答案：AD5.(多选)如图所示，“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道I上运动，P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点，Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道I和Ⅱ在P点相切，关于探月卫星的运动，下列说法正确的是 A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必需要在P点减速 C．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的速度小于Q点的速度D．卫星在轨道Ⅰ上运动时，P点的加速度小于Q点的加速度参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）质量分布均匀的摆球质量为m，半径为r，带正电荷，用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动，则这个单摆的振动周期T＝_____________；若在悬点O处固定另一个正电荷，如图所示，则该单摆的振动周期将_________。（填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：、不变7.某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是

；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为

．参考答案：8.如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V

3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．参考答案：12

2．569.（8分）如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数

安培表A2的读数；安培表A1的偏转角

安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数

伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角

伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）参考答案：大于，等于，大于，等于10.如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R2=10Ω,R3是滑动变阻器且最大阻值为30Ω,在滑动变阻器的滑动头上下移动过程中。电压表的最大读数为_______V，电源的最大输出功率为

W。参考答案：11.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。12.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

(1).

(2).解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；

根据质能方程E=△mc2，解得：△m=13.密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。参考答案：(2)平均动能小于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．解答： 解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N．（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评： 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×l0-3m3。用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa。

(1)求此时气体的体积；

(2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。参考答案：解析：（1）从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程

2分

=m3=2.0×10-3m3

3分

（2）气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程

p2V2=p3V3

2分

=

m3=4.0×10-3m3

3分17.如图所示，两个圆形的光滑细管道在竖直平面内交叠，组成“8”字形通道．在“8”字形通道底部B点和上部D点分别连结一粗糙程度与水平地面相同的水平细直管AB和DE，已知大圆的半径R=0.9m，小圆的半径r=0.7m，LAB=5.5m，LDE=4.0m．一质量m=0.18kg的小球（可视为质点）从A点以v0=12m/s的初速度向右进入直管道，在刚进入圆轨道B点时，B点的压力传感器读数NB=21.8N．试求：（1）小球在B点的速度大小；（2）在小球到达C点的前后瞬间，“8”字形通道对小球的弹力；（3）通过计算判定小球能否经过“8”字形通道从E点水平抛出．若不能，求出其最终停此于何处；若能，求出小球从E点抛出落地的水平射程．参考答案：（1）在B点：

（2分）

得：

（1分）（2）对B到C过程：有：（1分）（1分）到达C点前：（1分）得：（1分），方向竖直向下（1分）．到达C点后：（1分）得：（1分），方向竖直向上（1分）．（3）设能到达E点，且速度大小为vE

对A到B过程有：（1分）