2022-2023學年河南省新鄉(xiāng)市西王莊中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年河南省新鄉(xiāng)市西王莊中學高三物理上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.“嫦娥一號衛(wèi)星”和“神州七號載人飛船”的發(fā)射成功，為我國未來建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站打下了基礎．如圖所示，關閉動力的航天飛船在月球引力作用下向月球靠近，并將沿橢圓軌道與空間站在B處對接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，下列說法中正確的是(

)A．圖中航天飛機正減速飛向B處B．航天飛機在B處由橢圓軌道進入空間站軌道必須點火加速C．根據題中條件可以算出月球質量D．根據題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小參考答案：C2.如圖所示，小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動，到達最高點B后返回A，C為AB的中點．下列說法中正確的是（

）A．小球從A到C過程與從C到B過程，損失的機械能相等B．小球從A到C過程與從C到B過程，減少的動能相等C．小球從A到C過程與從C到B過程，速度的變化量相等D．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零參考答案：AB3.如圖所示，波源S1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a，同時另一個波源S2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個波形b，f1<f2，P為兩個波源連線的中點.已知機械波在介質中的傳播速度只由介質本身的性質決定，則下列說法中正確的有（

）A．兩列波將不同時到達P點B．a的波峰到達S2時，b的波峰還沒有到達S1C．兩列波在P點疊加時P點的位移最大可達A1+A2D．兩列波相遇時，繩上位移可達A1+A2的點只有一個，此點在P點的左側參考答案：

Ｄ4.如圖所示，小車沿水平地面向右勻加速直線運動，固定在小車上的直桿與水平地面的夾角為θ，桿頂端固定有質量為m的小球．當小車的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力變化的受力圖（OO′為沿桿方向）是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．【分析】小球與小車的運動情況保持一致，當小車有水平向右的加速度且逐漸增大時，小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對小球進行受力分析，根據牛頓第二定律和力的分解即可解題．【解答】解：小球與小車的運動情況保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對小球進行受力分析，豎直方向受平衡力，所以桿子對小球的力的豎直向上的分量等于重力且不發(fā)生變化，水平方向合力向右并逐漸增大，所以桿子對小球的作用力的水平分量逐漸增大，故C正確．故選C．5.如圖所示，小車上有一定滑輪，跨過定滑輪的繩上一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上．開始時小車處在靜止狀態(tài)．當小車勻加速向右運動時

（

）Ａ．彈簧秤讀數及小車對地面壓力均增大Ｂ．彈簧秤讀數及小車對地面壓力均變?。茫畯椈沙幼x數變大，小車對地面的壓力不變Ｄ．彈簧秤讀數不變，小車對地面的壓力變大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一農用水泵裝在離地面一定高度處，其出水管是水平的，現僅有一鋼卷尺，請你粗略地測出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質量（已知水的密度為ρ，重力加速度為g）：（1）除了已測出的水管內徑L外，你需要測量的物理量是（寫出物理量名稱和對應的字母）：

；（2）水流出管口的速度表達式為

；（請用已知量和待測量的符號表示）（3）空中水的質量的表達式為

．（請用已知量和待測量的符號表示）參考答案：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【考點】平拋運動．【分析】根據高度求出平拋運動的時間，結合水平位移和時間求出初速度．根據水質量的表達式確定需要測量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平拋運動，需要測出水的：水平位移s，管口離地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，設水在空中的運動時間為t，水做平拋運動，在水平方向：s=vt，在豎直方向：h=，則水在空中運動的時間t=，水的初速度．（3）空中水的質量表達式m=×=．故答案為：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【點評】本題關鍵是明確實驗原理，運用平拋運動的模型列式分析，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，較難．7.經過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據質量數和電荷數守恒，設共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數據解得m=1.5g.8.大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。躍遷發(fā)生前這些原子分布在

個激發(fā)態(tài)能級上，其中最高能級的能量值是

eV（基態(tài)能量為-13.6eV）。參考答案：①2

，

②E=-13.6-(-12.09)=-1.51eV

9.物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據上述測量的物理量可計算A、B兩物體質量之比

;

②用天平測量兩物體質量，所得A、B兩物體質量之比，與上述①所得數據略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準確都會造成實驗誤差。10.在畫線處寫出下列3個演示實驗的目的：

①

；②

；③

參考答案：①懸掛法測重心；②顯示微小形變；③驗證平行四邊形法則11.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數。在氫原子核外電子由量子數為2的軌道躍遷到量子數為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產生光電效應，則一群處于量子數為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產生光電效應。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）12.我國艦載飛機在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動小組以艦載飛機利用阻攔索著艦的力學問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖圖所示的裝置，準備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進的距離與被阻攔前速率的關系。要達到實驗目的，需直接測量的物理量是鋼球由靜止釋放時的

和在橡皮條阻攔下前進的距離，還必須增加的一種實驗器材是

。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據

定律（定理），可得到鋼球被阻攔前的速率。參考答案：高度

，

刻度尺

。

動能定理或機械能守恒定律

13.

（5分）空間存在以ab、cd為邊界的勻強磁場區(qū)域，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域寬l1，現有一矩形線框處在圖中紙面內，它的短邊與ab重合，長度為，長邊的長度為如圖所示，某時刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進入磁場區(qū)域，同時某人對線框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不變，設該線框的電阻為R，從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于_______________。

參考答案：答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結果保留一位有效數字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數,(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結論，最終結果只要保證數量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數,(或)則

（或）解得

(都算對)15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設定條件，列舉其中兩條定律的內容。（要求條件、內容要與定律名稱相對應，不必寫數學表達式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。查理定律：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）某滑板愛好者在離地h=1.8m高的平臺上滑行，水平離開A點后落在水平地面的B點，其水平位移S1＝3m，著地時由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)関＝4m／s，并以此為初速沿水平地面滑行S2＝8m后停止．已知人與滑板的總質量m＝60kg．求

（1）人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大??；

（2）人與滑板離開平臺時的水平初速度．（空氣阻力忽略不計，g=10m／s2）參考答案：解析：（1）設阻力為f，由動能定理……3分

解得…………2分

（2）設水平速度為v0，A到B的時間為t，

則……2分

……2分

解得……1分17.如圖所示，用內壁光滑的薄壁細管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內，其彎曲部分是由兩個半徑均為R=0.2m的半圓平滑對接而成（圓的半徑遠大于細管內徑），軌道底端D點與粗糙的水平地面相切．現有一輛質量為m=1Kg的玩具小車以恒定的功率從E點由靜止開始行駛，經過一段時間t=4s后，出現了故障，發(fā)動機自動關閉，小車在水平地面繼續(xù)運動并進入“S”形軌道，從軌道的最高點飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點，C點與下半圓的圓心O等高．已知小車與地面之間的動摩擦因數為μ=0.1，ED之間的距離為x0=10m，斜面的傾角為30°．求：（g=10m/s2）（1）小車到達C點時的速度大小為多少；（2）在A點小車對軌道的壓力大小是多少，方向如何；（3）小車的恒定功率是多少．參考答案：解：（1）把C點的速度分解為水平方向的vA和豎直方向的vy，有：解得vc=4m/s（2）由（1）知小車在A點的速度大小vA==2m/s因為vA=＞，對外軌有壓力，軌道對小車的作用力向下mg+FN=m解得FN=10N根據牛頓第三定律得，小車對軌道的壓力大小FN′=FN=10N方向豎直向上；（3）從E到A的過程中，由動能定理：Pt﹣μmgx0﹣mg4R=解得：P==5W；