河南省商丘市王莊寨鄉(xiāng)中學2022年高三物理期末試題含解析

河南省商丘市王莊寨鄉(xiāng)中學2022年高三物理期末試題含解析一、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.太陽能是由太陽內部熱核反應所釋放出的光能、熱能及輻射能量所組成．它每年輻射到地球上的能量達1813億噸標準煤，相當于全世界年需要能量總和的5000倍，是地球上最大的能源．太陽內部的熱核反應方程為H＋H→He＋n，若已知H的質量為m1，H的質量為m2，He的質量為m3，中子質量為m4，下列說法正確的是()．A.H和H是兩種不同元素的原子核B.H和H在常溫下就能夠發(fā)生反應C．這個反應釋放核能為ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2D．這個反應過程中質量虧損為Δm＝m1＋m2－m3參考答案：C2.如圖所示，一帶負電的質點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T0，軌道平面位于紙面內，質點的速度方向如圖中箭頭所示?，F加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（

）A

若磁場方向指向紙里，質點運動的周期將大于T0B

若磁場方向指向紙里，質點運動的周期將小于T0C

若磁場方向指向紙外，質點運動的周期將大于T0D

若磁場方向指向紙外，質點運動的周期將小于T0參考答案：AD3.

質量為m的物體從一行星表面h高度處自由下落(不計阻力)．經過時間t物體到達行星表面，則根據題設條件不可以計算出（

）A．行星表面重力加速度大小B．物體受到星球引力的大小C．行星的第一宇宙速度D．物體落到行星表面時速度的大小參考答案：C4.2014年諾貝爾物理學獎被授予了日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二，以

表彰他們發(fā)明藍色發(fā)光二極管(LED)，并因此帶來新型的節(jié)能光源．在物理學的發(fā)展過程中，

許多物理學家的科學發(fā)現推動了人類歷史的進步，下列表述符合物理學史實的是A．開普勒認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比．B．奧斯特發(fā)現了電流的周圍存在磁場并最早提出了場的概念C．牛頓認為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會再落在地球上D．安培首先引入電場線和磁感線，極大地促進了他對電磁現象的研究參考答案：C試題分析：胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，選項A錯誤；奧斯特發(fā)現了電流的周圍存在磁場，法拉第最早提出了場的概念，選項B錯誤；牛頓認為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會再落在地球上，選項C正確；法拉第首先引入電場線和磁感線，極大地促進了他對電磁現象的研究，選項D錯誤；故選C.考點：物理學史5.如圖所示，光滑水平面上放置質量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T．現用水平拉力F拉其中一個質量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是（）A．質量為2m的木塊受到四個力的作用B．當F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷C．當F逐漸增大到1.5T時，輕繩還不會被拉斷D．輕繩剛要被拉斷時，質量為m和2m的木塊間的摩擦力為0.667T參考答案：C【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．【專題】定性思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題．【分析】三個木塊以同一加速度做加速運動，采用隔離法分析2m可得出其受力的個數；再對整體分析可得出整體的加速度與力的關系；再以后面兩個物體為研究對象可得出拉力與加速度的關系，則可分析得出F與T的關系．【解答】解：A、質量為2m的木塊受到重力、質量為m的木塊的壓力、m對其向后的靜摩擦力、輕繩的拉力和地面的支持力五個力的作用，故A錯誤；B、對三個木塊整體，由牛頓第二定律可得：a=，隔離后面的組合體，由牛頓第二定律可得：輕繩中拉力為F′=3ma=F，由此可知，當F逐漸增大到2T時，輕繩中拉力F′=T，輕繩剛好被拉斷，故B錯誤；C、由B可知，當拉力F=1.5T時，繩子的拉力F′=T，繩子沒有拉斷，故C正確；D、輕繩剛要被拉斷時，輕繩的拉力剛好為T，后面兩個木塊的加速度a′=，對質量為m木塊研究，由牛頓第二定律得摩擦力為f=ma′=T=0.33T，故D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.示波器是著名的實驗儀器，如圖是示波器的示意圖，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉電場。電子在穿出偏轉電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上。設加速電壓U1，偏轉極板長L，偏轉板間距d，當電子加速后從兩偏轉板的中央沿與板平行方向進入偏轉電場。偏轉電壓U2為 時，電子束打在熒光屏上偏轉距離最大。參考答案：U2=2d2U1/L2，7.如圖所示，用輕質活塞在氣缸內封閉一定質量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計?，F對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時氣體的溫度；

②此過程中缸內氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：8.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細桿在豎直方向運動，小圓環(huán)直徑遠小于。桿的下端固定一質量為m、帶電量為q的小球B。平衡時，小圓環(huán)A恰好懸于細桿的正中間，如圖所示。這時桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當設法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經過時間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；9.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據核反應方程遵循的規(guī)律可得：；根據愛因斯坦質能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV10.一點光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數為

個，如果能引起人的視覺反應的此單色光的最小強度是人的視網膜單位面積上每秒鐘獲得n個光子，那么當人距離該光源

遠時，就看不清該光點源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：11.在2004年6月10日聯(lián)合國大會第58次會議上，鼓掌通過一項決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認物理學為了解自然界提供了重要基礎，注意到物理學及其應用是當今眾多技術進步的基石，確信物理教育提供了建設人類發(fā)展所必需的科學基礎設施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學發(fā)現一百周年，這些發(fā)現為現代物理學奠定了基礎，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

12.在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，振幅為0.4m，經過時間0.6s第一次出現如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質點1的振動方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數據得13.（2）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，。考點：原子核15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖甲所示為學校操場上一質量不計的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空。為了研究學生沿竿的下滑情況，在竿的頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿的頂端所受拉力的大小?，F有一質量m=50kg的學生（可視為質點）從上端由靜止開始滑下，5s末滑到竿底時速度恰好為零。以學生開始下滑時刻為計時起點，傳感器顯示的拉力隨時間變化情況如圖乙所示，g取10m/s2。求：

（1）該學生下滑過程中的最大速度；（2）滑竿的長度。參考答案：解析：（1）根據圖象可知，0—1s內，人向下作勻加速運動，人對滑竿的作用力為380N，方向豎直向下，所以滑竿對人的作用力F1的大小為380N，方向豎直向上。以人為研究對象，根據牛頓第二定律有：

mg－F1=ma

（4分）1s末人的速度為：

V1=a1t1

（2分）由圖象可知，1s末到5s末人作勻減速運動，5s末速度為零，所以1s末人的速度達到最大值。（2分）由以上兩式代入數值解得：Vm=V1=2.4m/s。

（2分）（2）滑竿的長度等于人在滑竿加速運動和減速運動通過的位移之和。加速運動的位移：S1=（0+V1）t1=(0+2.4)×m=1.2m

（3分）減速運動的位移：S2=（V1+0）t2=(2.4+0)×m=4.8m

（3分）滑竿的總長度：L=S1+S2=1.2+4.8=6m

（2分）17.如圖17所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數為k的輕質彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過一不可伸長的細繩繞過輕質定滑輪相連，C放在固定的傾角為30°斜面上，C物體與斜面的滑動摩擦因數為μ＝．用手拿住物體C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行．已知A、B的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放C后它沿斜面下滑，斜面足夠長，A剛離開地面時，B獲得最大速度，求：（1）從釋放C到物體A剛離開地面時，物體C沿斜面下滑的距離．（2）C物體的質量是B物體質量的多少

倍?（3）B的最大速度．參考答案：解析:⑴設開始時彈簧壓縮的長度為得：

（1分）設當物體A剛剛離開地面時，彈簧的伸長量為,得：

（1分）當物體A剛離開地面時，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：=

（1分）

⑵物體A剛剛離開地面時，以B為研究對象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力k、細線的拉力三個力的作用，設C的質量為，物體B的加速度為a，根據牛頓第二定律，對B有：

（1分）對C有：

（1分）

（1分）

（1分）由上述公式整理得得：

當B獲得最大速度時，有：

由以式子可解得

（1分）（3）由于=，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開地面時，B、C兩物體的速度相等，設為，對于B由動能定理得

（1分）對于C由動能定理得

（1分）整理得

（1分）（或對BC系統(tǒng)由能量守恒得：

由以上式子，解得：