河南省洛陽(yáng)市第五十一中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

河南省洛陽(yáng)市第五十一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()A.U→Th＋He是α衰變B.N＋He→O＋H是β衰變C.H＋H→He＋n是輕核聚變D.Se→Kr＋2e是重核裂變參考答案：AC2.（多選題）關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中，正確的是（）A．超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減少了B．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體也受重力作用C．物體具有向上的速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時(shí)處于失重狀態(tài)D．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化參考答案：BD【考點(diǎn)】超重和失重．【分析】物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力大于物體的重力稱為超重，小于重力則稱為失重，處于超重或失重狀態(tài)時(shí)物體的重力并不變．物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)．【解答】解：A、所謂超重是指物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力大于物體的重力，失重是指物體對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力小于物體的重力，而物體的重力沒(méi)有變化，故A錯(cuò)誤．B、物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力，處于完全失重狀態(tài)，故B正確．C、根據(jù)牛頓第二定律得知，物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)．故C錯(cuò)誤．D、物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力并沒(méi)有變化，而且始終存在，故D正確．故選：BD．3.（單選）2014年11月歐航局“菲萊”探測(cè)器第一次在彗星上實(shí)現(xiàn)軟著陸，人類對(duì)外太空的探索翻開了新的篇章．某探測(cè)器在太空被一未知行星的引力俘獲，成為其衛(wèi)星，若測(cè)得探測(cè)器繞行星做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R，探測(cè)器與行星的連線在時(shí)間t內(nèi)掃過(guò)的角度為θ，則再結(jié)合萬(wàn)有引力常量G可知（）A．行星的質(zhì)量B．行星的半徑C．行星的平均密度D．探測(cè)器所受引力的大小參考答案：解：A、根據(jù)探測(cè)器與行星的連線在時(shí)間t內(nèi)掃過(guò)的角度為θ，可以得出角速度的大小為：，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有：，解得：M=，A正確．B、根據(jù)題目中物理量，無(wú)法求出行星的半徑，則無(wú)法得出行星的體積，所以無(wú)法求出行星的平均密度，故B、C錯(cuò)誤．D、由于探測(cè)器的質(zhì)量未知，無(wú)法求出探測(cè)器所受的引力大小，故D錯(cuò)誤．故選：A．4.（多選題）如圖所示，設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的輕質(zhì)電梯，電梯頂端可超過(guò)地球的同步衛(wèi)星高度R（從地心算起）延伸到太空深處．這種所謂的太空電梯可用于低成本地發(fā)射繞地人造衛(wèi)星．其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過(guò)太空電梯勻速提升到某高度，然后啟動(dòng)推進(jìn)裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去．設(shè)在某次發(fā)射時(shí)，衛(wèi)星在太空電梯中極其緩慢地勻速上升，該衛(wèi)星在上升到0.80R處意外和太空電梯脫離（脫離時(shí)衛(wèi)星相對(duì)與太空電梯上脫離處的速度可視為零）而進(jìn)入太空，（）A．利用萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，此衛(wèi)星可以繞地球做半徑為0.8R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．此衛(wèi)星脫離太空電梯的最初一段時(shí)間內(nèi)可能做離心運(yùn)動(dòng)C．此衛(wèi)星脫離太空電梯的最初一段時(shí)間內(nèi)將做逐漸靠近地心的曲線運(yùn)動(dòng)D．欲使衛(wèi)星脫離太空電梯后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要在釋放的時(shí)候讓它適當(dāng)加速參考答案：CD【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】該電梯軌道上各處的角速度是相等的，由此求出兩個(gè)位置的向心加速度；由萬(wàn)有引力提供同步衛(wèi)星的向心加速度，求出同步衛(wèi)星的向心加速度；然后與在0.8R處地球提供的向心加速度比較即可．【解答】解：ABC、同步衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力提供向心力，則：其向心加速度：a=ω2R由于該電梯軌道上各處的角速度是相等的，可知在衛(wèi)星脫離處：v′=ω?0.8R它做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力：=0.8=地球能提供的向心力：比較可知，該衛(wèi)星在離開電梯軌道時(shí)需要的向心力小于地球提供的向心力，所以它脫離太空電梯的最初一段時(shí)間內(nèi)將做逐漸靠近地心的曲線運(yùn)動(dòng)．故AB錯(cuò)誤，C正確；D、結(jié)合前面的分析可知，欲使衛(wèi)星脫離太空電梯后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要在釋放的時(shí)候讓它適當(dāng)加速，增大其速度，增加需要的向心力．故D正確．故選：CD5.如圖所示，傾斜的傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一物塊從傳送上端A滑上傳送帶，滑上時(shí)速率為v1，傳送帶的速率為v2，且v2>v1，不計(jì)空氣阻力，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，關(guān)于物塊離開傳送帶的速率v和位置，下面哪個(gè)是可能的（

）A．從下端B離開，v>v1

B．從下端B離開，v<v1

C．從上端A離開，v=v1

D．從上端A離開，v<v1參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大了7.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0—3V的電壓表，要與之___________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)______Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案：8.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）閃光頻率是

Hz．（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小

__m/s．（3）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

__m/s．參考答案：9.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：1/6，1

10.一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E為

??

V；內(nèi)電阻r為

??

Ω。參考答案：答案：3，211.在地球大氣層上界，垂直于太陽(yáng)光方向上的每秒種內(nèi)每平方米上接受的太陽(yáng)輻射能叫做太陽(yáng)常數(shù)，其值為J/m2．S。太陽(yáng)到地球大氣層上界的距離取為m，那么太陽(yáng)能的輻射功率用上述字母可表示為

，其值為

W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。參考答案：

答案：12.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)電荷量為q的正離子，自a點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，已知a、b、c點(diǎn)在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個(gè)數(shù)．【解答】解：由a到b的過(guò)程，軌跡半徑為：r1=…①此過(guò)程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個(gè)電子，因電子的質(zhì)量不計(jì)，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過(guò)程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤故選：B13.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：．90.9r/s、1.46cm三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱?！?1分)15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問(wèn)題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問(wèn)題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）太陽(yáng)現(xiàn)正處于主序星演化階段．它主要是由電子和、等原子核組成．維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽(yáng)中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽(yáng)將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段．為了簡(jiǎn)化，假定目前太陽(yáng)全部由電子和核組成．（最后結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）（1）為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M．已知地球半徑R=6.4×106m，地球質(zhì)量m=6.0×1024kg，日地中心的距離r=1.5×1011m，地球表面處的重力加速度g=10m/s2，1年約為3.2×107s，試估算目前太陽(yáng)的質(zhì)量M．（2）現(xiàn)將太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變核反應(yīng)簡(jiǎn)化為兩個(gè)電子和4個(gè)氫核（）聚變成氦核（），已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6726×10－27kg，質(zhì)量mα=6.6458×10－27kg，電子質(zhì)量me=0.9×10－30kg，光速c=3×108m/s．求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能．參考答案：（1）估算太陽(yáng)的質(zhì)量M設(shè)T為地球繞日心運(yùn)動(dòng)的周期，則由萬(wàn)有引力定律和牛頓定律可知

①地球表面處的重力加速度

②

③Ks5u以題給數(shù)值代入，得M＝2×1030kg

④（2）核反應(yīng)方程為：根據(jù)質(zhì)量虧損和質(zhì)能公式，該核反應(yīng)每發(fā)生一次釋放的核能為△E＝（4mp＋2me－mα）c2

⑤代入數(shù)值，得

△E＝4×10－12J

⑥

17.（12分）如圖所示，EF為水平地面，O點(diǎn)左側(cè)是粗糙的，右側(cè)是光滑的，一輕質(zhì)彈簧右端固定在墻壁上，左端與靜止在O點(diǎn)、質(zhì)量為m的小物塊A連接，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。質(zhì)量為2m的物塊B在大小為F的水平恒力作用下由C處從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，已知物塊B與地面EO段間的滑動(dòng)摩擦力大小為，物塊B運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與物塊A相碰并一起向右運(yùn)動(dòng)（設(shè)碰撞時(shí)間