河南省南阳市四棵树乡中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

河南省南阳市四棵树乡中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、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.如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系不可能是

（

）参考答案：B2.对于下述四个核反应方程的说法中正确的有(

)①

②能量③

④A．①中的X

是电子

B．②是链式反应方程C．⑧是核裂变方程,其中x=10

D．④是α衰变方程,其中Y是中子参考答案：C3.（多选）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．在时间t内安培力对圆环做功为mgHB．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C．圆环运动的最大速度为﹣gtD．圆环先有收缩后有扩张的趋势参考答案：CD楞次定律．解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI?2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，AC、由牛顿第二定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=ma，则圆环向上的加速度为a=﹣g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=﹣gt，故C项正确；在时间t内，上升的高度h=，则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ（﹣g），故A错误；B、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故D正确．故选：CD．4.下列说法中正确的是A．在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低B．从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到－274℃C．第二类永动机不能制造出来，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律D．机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化参考答案：c5.（单选）如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M。C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平(转过了90°角)，此过程中下述说法正确的是：A．重物M做匀速直线运动B．重物M做匀变速直线运动C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先减小后增大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3－5)（4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。参考答案：

答案：（4分）7.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:28.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为m=0．5kg），细线、米尺，他们根据学过的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，操作如下（g取10m/s2）（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、m1（2）从m中取出质量为m/的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止下降的距离h，用秒表测出质量为m1的沙袋下降时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

（4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据作出

（填“a～m′”或“a～”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/kg·s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1=

kg，m2=

kg参考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

9.小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为__

，球离开桌面的速度为__

。（g取10m/s2）参考答案：

0.3

110.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：3

5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=2×1.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。11.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：12.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。①图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“甲”或“乙”）；②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。参考答案：⑵甲，0.5，0.213.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距l=0.2m，在导轨的一端接有阻值R=3Ω的电阻，在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场，磁感强度B=0.5T。一质量m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属棒垂直搁在导轨上，并以v0=20m/s的初速度进入磁场，在水平拉力F的作用下作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2。棒与导轨接触良好，其余电阻均不计。求：(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置；(2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率；(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻R上产生的热量为1.6J，求该过程中拉力F所做的功。参考答案：(1)由，可知

1分若，则

1分

故

2分２５.（１８分）

一长木板在水平地面上运动，在ｔ=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有靡攘.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝１０ｍ／ｓ２求:(1)

物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数:(2)

从ｔ＝０时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.

参考答案：18.如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：（1）撤去力F时木块速度的大小；（2）撤去力F后木块运动的时间．参考答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）分析木块的受力情况，根据牛顿第二定律和摩擦力公式求出加速度，由运动学位移速度关系公式求出撤去力F时木块速度的大小；（2）撤去F后，木块由于滑动摩擦力而做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解木块运动的时间．解答： 解：（1）力F拉动木块的过程中，木块的受力情况如图1所示．根据牛顿运动定律有Fcos37°﹣f1=ma1mg﹣F