河南省新鄉(xiāng)市第十二中學校2023年高三物理下學期期末試卷含解析

河南省新鄉(xiāng)市第十二中學校2023年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及衰變成的過程放出的粒子是(

)A.0.25g，α粒子B.0.75g，α粒子

C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子參考答案：D氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時間．由于T=3.8天，t=7.6天，解得：m=m0，所以衰變掉的氡的質(zhì)量為m-m0=0.75g，根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．故選B．2.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子，以初速度v0垂直進入相互正交的勻強電場E和勻強磁場B中，從P點離開該區(qū)域，此時側(cè)向位移為s，不計重力，則：

（

）

A．粒子在P點所受的洛侖茲力可能與電場力等大

B．粒子在P點的加速度大小為

C．粒子在P點的速率為

D．粒子在P點的動能為參考答案：AC3.（單選）某同學將一氣球打好氣后，不小心碰到一個尖利物體而迅速破裂，則在氣球破裂過程中（）A．氣體對外界做功，溫度降低B．外界對氣體做功，內(nèi)能增大C．氣體內(nèi)能不變，體積增大D．氣體壓強減小，溫度升高參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．專題：熱力學定理專題．分析：在氣球破裂過程中體積增大，對外做功，然后根據(jù)熱力學第一定律即可解答．解答：解：在氣球破裂過程中體積增大，對外做功，由于在氣球破裂過程的時間比較短，氣體來不及吸收熱量，根據(jù)熱力學第一定律、E=W+Q可知，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低；氣體的體積增大，溫度降低，所以壓強減?。手挥蠥正確．故選：A點評：該題是使用物理學中的規(guī)律解釋生活中現(xiàn)象，要注意對這些問題的積累，活學活用．4.在2013年的下半年，我國將實施“嫦娥三號”的發(fā)射和落月任務，進一步獲取月球的相關數(shù)據(jù)。如果該衛(wèi)星在月球上空繞月做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星行程為s,衛(wèi)星與月球中心連線掃過的角度是l弧度，萬有引力常量為G，根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量是A.

B.

C.

D.參考答案：B5.研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中，采用了如圖所示的裝置，當滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個相同的電流表指針的位置如圖所示，當滑片P較快地向a滑動，兩表指針的偏轉(zhuǎn)方向是

（

）

A．甲、乙兩表指針都向左偏

B．甲、乙兩表指針都向右偏

C．甲表指針向左偏，乙表指針向右偏

D．甲表指針向右偏，乙表指針向左偏參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應中的X是______（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類獲得核能的主要方式是_______（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）．參考答案：

(1).中子

(2).核裂變【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素無關，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質(zhì)點的振動方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②908.如圖所示，有若干個相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個小球后，對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動的小球。參考答案：2解析：小球運動的加速度。

小球B的速度

B球已運動時間

設在A球上面正在滾動的小球的顆數(shù)為n則顆取整數(shù)n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動的小球。9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/210.如圖，質(zhì)量為kg的木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為kg的物塊放在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長．開始時兩者都以m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為m/s時，物塊的速度大小為

m/s，木板和物塊最終的共同速度大小為

m/s．參考答案：0.8；2

11.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內(nèi)阻的阻值為5Ω，滑動變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當滑片向左端滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當R2全部接入及只有R1接入時兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動變阻器的最大功率．解答：解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數(shù)之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內(nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點評：在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．12.如圖所示，一輛長，高，質(zhì)量為的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)。當車速為時，把一個質(zhì)量為的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。（?。﹨⒖即鸢福?.31

4.1613.如右圖所示，OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質(zhì)量為1kg，B角處小球質(zhì)量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°后由靜止釋放，支架轉(zhuǎn)動的最大角速度為__________。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為“嫦娥三號”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖，首先在發(fā)動機作用下，探測器受到推力在距月面高度為h1處懸停（速度為0，h1遠小于月球半徑），接著推力改變，探測器開始豎直下降，到達距月面高度為h2處的速度為v，此后發(fā)動機關閉，探測器僅受重力下落至月面．已知探測器總質(zhì)量為m（不包括燃料），地球和月球的半徑比為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大?。?）從開始豎直下降到接觸月面時，探測器機械能的變化．參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應用．D5【答案解析】(1)(2)解析：（1）設地球質(zhì)量和半徑分別為和，月球的質(zhì)量、半徑和表面附近的重力加速度分別為、、和，探測器剛接觸月面時的速度大小為.在星球表面根據(jù)萬有引力近似等于重力，即：

解得：（2）由根據(jù)速度位移公式：

解得：設機械能變化量為，動能變化量為，重力勢能變化量為.由能量守恒定律：

有【思路點撥】（1）根據(jù)星球表面重力等于萬有引力求解重力加速度；（2）分動能變化和重力勢能的變化分別求解，然后求和即可．本題關鍵是明確探測器的受力情況和運動情況，然后根據(jù)運動學公式和萬有引力定律列方程求解，不難．17.如圖所示，在空間建立O-xyz坐標系，水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，垂直紙面向外為z軸的正方向（圖中未畫出）．一個放射源放在x軸上A點()，它能持續(xù)放出質(zhì)量為m，帶電量為+q，速度大小為0的粒子，粒子射出方向與x軸夾角可調(diào)節(jié)，在第二象限區(qū)域外加場的作用下，粒子射出后總由y軸上C點（）以垂直于y軸的方向射入第一象限．而在y軸右側(cè)相距為a處有與x軸垂直的足夠大光屏PQ，y軸和光屏PQ間同時存在垂直紙面向外、大小為E0的勻強電場以及大小為的勻強磁場，不計粒子的重力．（1）若在第二象限整個區(qū)域僅存在沿－y軸方向的勻強電場，求該電場的場強E；（2）若在第二象限整個區(qū)域僅存在垂直紙面的勻強磁場，求磁感應強度B；（3）在上述兩種情況下，粒子最終打在光屏上的位置坐標．參考答案：（1）設粒子射出時速度方向與x軸正方向夾角為θ，則有，，所以θ=60°

（2分），，所以（2分）（2）設粒子在第二象限磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，則，，

（2分）得，

（2分）（3）在第一種情況下，粒子進入第一象限的速度為v1，v1=v0cos60°=

（1分）在磁場B0中做勻速圓周運動的半徑

（1分）從進入第一象限到打到光屏上的時間為

（1分）粒子在z軸方向上做初速度為0的勻加速直線運動，在t1時間內(nèi)沿z軸方向通過的距離，則粒子在光屏上的位置坐標為

（1分）在第二種情況下，粒子進入第一象限的速度為v2，v2=v0

（1分）在磁場B0中做勻速圓周運動的半徑

（1分）從進入第一象限到打到光屏上的時間為

（1分）粒子在z軸方向上做初速度為0的勻加速直線運動，在t2時間內(nèi)沿z軸方向通過的距離，則粒子在光屏上的位置坐標為

（1分）18.如圖1所示，一根長為L的輕繩上端固定在O點，下端拴一個重為G的小鋼球A，球處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對小鋼球施加一個方向水平向右的外力F，使球足夠緩慢地偏移，外力F方向始終水平向右．若水平外力F的大小隨移動的水平距離x的變化如圖2所示．求此過程中：（1）輕繩上張力大小變化的取值范圍．（2）在以上過程中水平拉力F所做的功．參考答案：考點：動能定理；共點力平衡的條件及其應用．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）當cosθ=1時，即θ=0時，繩子拉力等于重力，水平拉力等于0．根據(jù)共點力平衡求出拉力為G時，水平拉力的大小，從而得出拉力的范圍．（2）因為緩慢移動，動能變化為零，拉力做功等于重力勢能的增加量．解答：解