2022-2023學(xué)年河南省駐馬店市正陽(yáng)縣呂河中學(xué)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.如圖所示，一個(gè)小型水電站，其交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓一定，通過(guò)理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為。的輸入電壓和輸入功率分別為和，它的輸出電壓和輸出功率分別為和。的輸入電壓和輸入功率分別為和，它的輸出電壓和輸出功率分別為和。下列說(shuō)法正確的是A.當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，減小，變大B.當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，變大，減小C.輸電線上損失的功率為D.要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，同時(shí)應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比參考答案：D【詳解】交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，匝數(shù)比沒(méi)變，根據(jù)，知U2不變，故A錯(cuò)誤；當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，用戶消耗的電功率變大，則輸入功率增大，即P3變大，故B錯(cuò)誤；輸電線上損失的功率，輸電線上損失的電壓U損小于U2，故C錯(cuò)誤；輸送功率一定時(shí)，根據(jù)P=UI和P損=I2R知，要減小線路的損耗，應(yīng)增大輸送電壓，又U1一定，根據(jù)，可知應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，U3=U2-IR，U2增大，I2減小，所以U3增大，用戶電壓不變，根據(jù)，知，應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。2.（單選）如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移到P點(diǎn)，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)镋2.E1與E2之比為()A．1∶2B．2∶1

C．2∶D．4∶參考答案：BO點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是兩個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，由于M、N、P三個(gè)點(diǎn)到o的距離是相等的，兩個(gè)電荷的電量又相等，所以它們?cè)贠點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；設(shè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則兩個(gè)電荷在MN時(shí)，產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，所以：E1=2E兩個(gè)點(diǎn)電荷分別在MP點(diǎn)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)的方向如圖，由幾何關(guān)系可知：E2=E所以：故選項(xiàng)B正確。故選B3.如圖10所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，下列判斷正確的是（

）

A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡線越長(zhǎng)

B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡線所對(duì)應(yīng)的圓心角越大C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子，其軌跡線一定重合D．電子的速率不同，它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不相同參考答案：B4.假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近（阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol－1）A．10年

B．1千年

C．10萬(wàn)年

D．1千萬(wàn)年參考答案：答案：C解析：1g水的分子個(gè)數(shù)個(gè)，則完成任務(wù)所需時(shí)間t==6×1018小時(shí)，約為10萬(wàn)年。5.均勻分布在地球赤道平面上空的三顆同步通信衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)除地球南北極等少數(shù)地區(qū)外的“全球通信”。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，同步衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度為g′，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，下面列出的是關(guān)于三顆衛(wèi)星中任意兩顆衛(wèi)星間距離s的表達(dá)式，其中正確的是： A、 B、 C、 D、參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于7.為了測(cè)量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測(cè)牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時(shí)能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑時(shí)，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測(cè)量任務(wù)（重力加速度g為已知）。（1）該同學(xué)需要測(cè)量的物理量是_____________。（用文字和字母符號(hào)來(lái)表示）（2）動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=______________（用所測(cè)量物理量的符號(hào)表示）。參考答案：（1）釋放點(diǎn)與水平面的高度差h，木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）8.如圖是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點(diǎn)開(kāi)始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_______s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2，D點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_______m/s。參考答案：9.有同學(xué)在做“用DIS研究溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，緩慢推動(dòng)活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小的過(guò)程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)由壓強(qiáng)傳感器將對(duì)應(yīng)體積的壓強(qiáng)值通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳送給計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如右圖所示的p-V圖線（其中實(shí)線是實(shí)驗(yàn)所得圖線，虛線為一根參考雙曲線）。（1）仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，該圖線與玻意耳定律不夠吻合，造成這一現(xiàn)象的可能原因是：________________________________________________________；（2）（單選題）由于此圖無(wú)法說(shuō)明p與V的確切關(guān)系，所以改畫(huà)p-1/V圖像。畫(huà)出的p-1/V圖像應(yīng)當(dāng)是

（

）（3）若另一組同學(xué)操作時(shí)用手握住了注射器，作出的p-V圖像_____________(選填“可能”“不可能”與題干的圖像相同。

參考答案：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的空氣向外泄漏，或“實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度降低了”。（2分。填對(duì)“泄漏”即得2分，如僅填“降溫”的，只得1分）

（2）A

（2分）

（3）不可能10.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)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(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV11.（選修3-4模塊）(5分)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在不同時(shí)刻通過(guò)同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時(shí)必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過(guò)平衡位置時(shí)具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號(hào)）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動(dòng)能；f．勢(shì)能；g．動(dòng)量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對(duì)第１空得3分，答對(duì)第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯(cuò)選或不選得0分）12.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波的圖像。經(jīng)Δt=0.1s，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=__________m/s，周期T=__________s。參考答案：1，1.213.一質(zhì)子束入射到能靜止

靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

P+

→X+n式中P代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(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(jīng)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(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，空間有場(chǎng)強(qiáng)的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，長(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量的不帶電小球，拉起小球至繩水平后，無(wú)初速釋放。另一電荷量、質(zhì)量與相同的小球，以速度水平拋出，經(jīng)時(shí)間與小球與點(diǎn)下方一足夠大的平板相遇。不計(jì)空氣阻力，小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取。（1）求碰撞前瞬間小球的速度。（2）若小球經(jīng)過(guò)路到達(dá)平板，此時(shí)速度恰好為O，求所加的恒力。（3）若施加恒力后，保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變，在點(diǎn)下方面任意改變平板位置，小球均能與平板正碰，求出所有滿足條件的恒力。參考答案：（1）設(shè)P的加速度為a0、到D點(diǎn)的豎直速度為vy，合速度大小為v1,與水平方向的夾角為β，有

①

②

③

④

聯(lián)立①②③④方程，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6m/s

⑤

β=300

⑥（2）設(shè)A碰前速度為v2，此時(shí)輕繩與豎直線的夾角為β，由動(dòng)能定理得：

⑦

設(shè)A、P碰撞后小球C的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得：

⑧

小球C到達(dá)平板時(shí)速度為0，應(yīng)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為a有

⑨

設(shè)恒力大小為，F(xiàn)與豎直方向的夾角為α，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，得：

⑩

⑾

代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：

⑿

⒀（3）由于平板可距D點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)，小球C必做勻速或勻加速直線運(yùn)動(dòng)，恒力F1的方向可從豎直方向順時(shí)針轉(zhuǎn)向無(wú)限接近速度方向，設(shè)恒力與速度方向夾角為θ，有：

⒁在垂直于速度方向上，有：

⒂

則F1的大小滿足條件為

（式中）

⒃17.如圖所示，質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn)，經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方，D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊離開(kāi)D點(diǎn)后，做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R=0．9m，D點(diǎn)距水平面的高度h=0．75m，取g=10m/s2，試求：

（1）摩擦力對(duì)物塊做的功；

（2）小物塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大??；

（3）傾斜擋板與水平面間的夾角θ。參考答案：見(jiàn)解析18.如圖所示，通過(guò)水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框，為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線框，讓線框隨傳送帶通過(guò)一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶平面向下），觀察線框進(jìn)入磁場(chǎng)后是否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)就能夠檢測(cè)出未閉合的不合格線框。已知磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。各線框質(zhì)量均為m，電阻均為R，邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)（L＜d)；傳送帶以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前與傳送帶的速度相同，且右側(cè)邊平行于MN進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)閉合線框的右側(cè)邊經(jīng)過(guò)邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同。設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng)，且在傳送帶上始終保持右側(cè)邊平行于磁場(chǎng)邊界。對(duì)于閉合線框，求：（1）線框的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力的大??；（2）線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)加速度的最大值以及速度的最小值；（3）從線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中，傳送帶對(duì)該閉合銅線框做的功。參考答案：（1）閉合銅線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv0

（1分）

產(chǎn)生的電流I=

（1分）

右側(cè)邊所受安培力F=BIL=

（1分）（2）線框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，受安培力而減速運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后，在摩擦力作用下加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其右側(cè)邊到達(dá)PQ時(shí)速度又恰好等于v0。因此，線框在剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受安培力最大，加速度最大，設(shè)為am；線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度最小，設(shè)此時(shí)線框的速度為v。線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)牛頓第