河南省南陽市西峽縣第二高級中學2022-2023學年高三物理下學期期末試題含解析一、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.如圖所示為某質點作直線運動的v–t圖象，關于這個質點在4s內的運動情況，下列說法中正確的是

A．質點始終向同一方向運動

B．4s末物體離出發(fā)點最遠

C．4s內通過的路程為4m，而位移為零

D．加速度大小不變，方向與初速度方向相同參考答案：C2.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料。質量為70.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取lOm／s2)A．510N

B．490NC．890N

D．910N參考答案：B

解析：對建筑材料進行受力分析根據牛頓第二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N，然后再對人受力分析由平衡的知識得,得FN=490N,根據牛頓第三定律可知人對地面間的壓力為490N.B對。3.如圖所示，質量為m的小球系于輕質彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上，彈簧的上端固定于環(huán)的最高點A，小球靜止時處于圓環(huán)的B點，此時∠AOB=60°，彈簧伸長量為L．現用該彈簧沿水平方向拉住質量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L．則此時物體所受的摩擦力（

）

A．等于零

B．大小為0.5mg，方向沿水平面向右C．大小為mg，方向沿水平面向左D．大小為2mg，方向沿水平面向右

參考答案：C4.上海磁懸浮線路的最大轉彎處半徑達到8000m，最小轉彎處半徑也達到1300m，近距離用眼睛看線路幾乎是一條直線。一位質量為50kg的乘客坐在以100m/s的速率運行的車廂內，隨車駛過半徑為2500m的轉彎處時，下列說法正確的是 A．乘客可能受到重力、車廂對乘客的支持力和摩擦力 B．乘客一定受到重力、向心力、車廂對乘客的支持力和摩擦力 C．乘客所需向心力的大小為200N D．乘客受到車廂作用力的大小為200N參考答案：AC根據圓周運動向心力公式得：F向=m=50×N=200N，選項C正確。若軌道水平，則此向心力由車廂對乘客的摩擦力提供，A正確B錯誤，若軌道傾斜，對人進行受力分析，如圖所示：

FN==539N，D錯誤。5.如圖所示，用絕緣材料制作的小車靜止在水平面上，A、B是固定在小車上的兩個金屬板，兩板間距離為L，分別帶上等量異種電荷，兩板間形成場強為E的勻強電場。另有一個帶電量為+q的小球從靠近A板處由靜止釋放，在電場力的作用下小球與B板相碰，碰撞后不反彈。小球的體積不計，所有接觸面均光滑，下列說法中正確的是

A．最終小車與小球一起在水平面上做勻速運動

B．在此過程中電場力對小球做功為EqL

C．小球獲得的最大動能小于EqL

D．小球與小車系統(tǒng)增加的電勢能為EqL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，一名消防隊員在模擬演習訓練中沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑．這名消防隊員的質量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零．如果加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該消防隊員下滑過程中的最大速度為________m/s，加速下滑和減速下滑時，消防員與鋼管間的摩擦力大小分別為f1和f2，則f1∶f2＝________.(g＝10m/s2)．參考答案：8，1∶77.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質量為235.0439u，中子質量為1.0087u，鍶（Sr）核的質量為89.9077u，氙（Xe）核的質量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據電荷數守恒和質量數守恒可得：②該反應的質量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

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.如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q=

。

參考答案：10.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細均勻，分為A和B兩部分，兩側各有一小孔，聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率_____________的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：11.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數點，那么相鄰計數點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數點，相鄰兩個計數點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s12.一物體在水平面上運動，以它運動的起點作為坐標原點，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質量為m＝4kg，由表格中提供的數據可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運動的性質為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線13.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中11H的核反應，間接地證實了中微子的存在．（1）中微子與水中的11H發(fā)生核反應，產生中子(01n)和正電子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是________．（3分）(填寫選項前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正電子和電子的質量都為9.1×10－31kg，反應中產生的每個光子的能量約為____

____J．（4分）

普朗克常量為h=6.63×10－34J·s

1u質量對應的能量為931.5MeV參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結果保留兩位有效數字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應用．一架質量m=2kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36N，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N．g取10m/s2．（1）無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛．求在t=5s時離地面的高度h；（2）當無人機懸停在距離地面高度H=100m處，由于動力設備故障，無人機突然失去升力而墜落．求無人機墜落地面時的速度v；（3）在無人機墜落過程中，在遙控設備的干預下，動力設備重新啟動提供向上最大升力．為保證安全著地，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t1．參考答案：解：（1）由牛頓第二定律

F﹣mg﹣f=ma代入數據解得a=6m/s2上升高度

代入數據解得

h=75m．（2）下落過程中

mg﹣f=ma1代入數據解得落地時速度

v2=2a1H，代入數據解得

v=40m/s（3）恢復升力后向下減速運動過程

F﹣mg+f=ma2代入數據解得設恢復升力時的速度為vm，則有

由

vm=a1t1代入數據解得

．答：（1）t=5s時離地面的高度h為75m．（2）無人機墜落地面時的速度為40m/s．（3）飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間為．【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】（1）根據牛頓第二定律求出上升的加速度，結合位移時間公式求出上升的位移．（2）根據牛頓第二定律求出下降的加速度大小，結合速度位移公式求出墜落地面時的速度大?。?）根據牛頓第二定律求出恢復升力后向下減速的加速度，抓住勻加速和勻減速運動的位移之和等于H，求出最大速度，結合速度時間公式求出飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t1．17.質量均為m=0.1kg的兩個小物體A和B，靜止放在足夠長的水平面上，相距L=12.5m。它們跟水平面間的動摩擦因數均為=0．2，其中A帶電荷量為q=3×10－4C的正電荷，與水平面的接觸是絕緣的，B不帶電?，F在水平面附近空間加一水平向右的勻強電場，場強E=103N/C，A便開始向右運動，并與B發(fā)生多次對心碰撞，碰撞過程時間極短，碰撞過程中無機械能損失，A帶電量不變，B始終不帶電，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）A與B第1次碰撞后B的速度大?。?/p>

（2）A與B從第2次碰撞到第3次碰撞過程中B運動的位移；

（3）整個運動過程中A、B同水平面摩擦產生熱量的總和。參考答案：18.（計算）（2015?渝水區(qū)校級二模）如圖，豎直放置的斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD的B端相切，圓弧半徑為R，圓心與A、D在同一水平面上，∠COB=θ，現有一個質量為m的小物體從斜面上的A點無初速滑下，已知小物體與斜面間的動摩擦因數為μ，求：（1）小物體在斜面上能夠通過的路程；（2）小物體通過C點時，對C點的最大壓力和最小壓力．參考答案：（1）小物體在斜面上滑行的總路程是；（2）物體對C點的最大壓力為3mg﹣2μmgcosθcotθ，最小壓力為3mg﹣2mgcosθ．解：（1）如圖，小物體最終將在以過圓心的半徑兩側θ范圍內即圖中EB范圍內運動，對物體從A到B（或E）的整個過程，運用動能定理得mgR