山東省棗莊市市臺兒莊區(qū)薛莊鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山東省棗莊市市臺兒莊區(qū)薛莊鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)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.以下敘述正確的是A．伽利略認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到外力的作用才會運動B．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律，并通過油滴實驗測定了元電荷的電量C．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律D．牛頓通過大量的觀測數(shù)據(jù)，歸納得到了行星的運行規(guī)律參考答案：C伽利略的自然狀態(tài)是靜止或做勻變速直線運動，A錯誤；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的電量，B錯誤；開普勒通過大量的觀測數(shù)據(jù)，歸納得到了行星的運行規(guī)律，D錯誤；焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，只有C正確。2.如圖所示，圓弧虛線表示正點電荷電場的等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等。光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動，桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)，滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點O相連，并以某一初速度從M點運動到N點，OM＜ON。若滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則A、滑塊從M到N的過程中，速度可能一直增大B、滑塊從位置1到2的過程中，電場力做的功比從位置3到4的小C、在M、N之間的范圍內(nèi)，可能存在滑塊速度相同的兩個位置D、在M、N之間的范圍內(nèi)，可能存在只由電場力確定滑塊加速度大小的兩個位置

參考答案：ACD3.右圖是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，a、b是電場中的兩點。這兩點相比，有(

)A.同一個檢驗點電荷放在a點所受的電場力比放在b點時所受電場力大B.同一個檢驗點電荷放在b點釋放其加速度較小C.a點的場強較大D.b點的場強較大參考答案：D電場線的疏密代表電場的強弱，由圖可知b點電場線密而a點電場線稀疏，故b點場強大于a的場強。故D正確而C錯誤。由于b點場強大于a的場強，根據(jù)F=qE可得同一個試探電荷在b點所受電場力大于在a點所受的電場力，同一個檢驗點電荷放在b點釋放其加速度較大，故AB錯誤。故選D?！军c睛】電場線的疏密代表電場的強弱，電場線越密，場強越大，電場線越疏，場強越?。妶隽=qE.4.（多選）如圖所示，一小滑塊（可視為質(zhì)點）沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻變速直線運動，依次經(jīng)A、B、C、D到達最高點E，已知AB=BD=6m，BC=1m，滑塊從A到C和從C到D所用的時間都是2s．設(shè)滑塊經(jīng)B、C時的速度分別為vB、vC，則（）A．vC=3m/s B．vB=m/sC．DE=3m D．從D到E所用時間為4s參考答案：AD【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【專題】計算題；定量思想；推理法；直線運動規(guī)律專題．【分析】本題的突破口是AB=BD=6m，BC=1m，小球從A到C的時間是2s，從A到D的時間是4s，根據(jù)x=v0t+即可求出va和a；再根據(jù)速度公式vt=v0+at求出vc和vD，然后根據(jù)vt2﹣v02=2ax求出DE的距離，最后根據(jù)vt=v0+at求出從D到E的時間．【解答】解：A、物體在a點時的速度大小為v0，加速度為a，則從A到C有：xAC=v0t1+，即：7=v0×2+，①物體從A到D有：xAD=v0t2+即：12=v0×4+a×42②由①②解得：a=﹣m/s2，v0=4m/s根據(jù)速度公式vt=v0+at可得：vC=4﹣=3m/s，故A正確．B、從A到B有：vB2﹣vA2=2axAB解得：vB=m/s，故B錯誤．C、根據(jù)速度公式vt=v0+at可得：vD=v0+at2=4﹣=2m/s，則從D到E有：﹣vD2=2axDE則：xDE=﹣==4m，故C錯誤．vt=v0+at可得從D到E的時間為：tDE===4s．故D正確．故選：AD．5.(多選)如圖所示，一光束包含兩種不同頻率的單色光，從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經(jīng)兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出．下列說法正確的是

A．a(chǎn)光頻率小于b光的頻率

B．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距小于b光的條紋間距

C．出射光束a、b一定相互平行

D．a(chǎn)、b兩色光從同種玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角大參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m7.質(zhì)量是2kg的物體，從足夠高處自由落下，經(jīng)過5ｓ重力對物體做功的平均功率是______Ｗ；5s末的瞬時功率是______Ｗ。（取g＝10ｍ／s2）參考答案：500；1000

8.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖．則a光光子的頻率

▲

b光光子的頻率（選填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的強度

▲

b光的強度（選填“大于”、“少于”、“等于”）．參考答案：大于；大于試題分析：由題可得光電管反向截止電壓大，可得出光電子的最大初動能大，根據(jù)，所以a光光子的頻率大；由圖可知a光電流較大，因此a光的光強大于b光?？键c：愛因斯坦光電效應(yīng)方程9.（選修3-3）（5分）如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍．參考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）10.如圖所示。一根長L的細繩，固定在O點，繩另一端系一質(zhì)量為m的小球。起初將小球拉至水平于A點。小球從A點由靜止釋放后到達最低點C時拉力為

；此過程中小球重力的瞬時功率的變化情況是

（空氣阻力不計）。參考答案：T=3mg（2分），先增大后減小11.將一質(zhì)量為0.2kg的小球在空中靜止釋放，其離地高度與時間的關(guān)系，式中以m為單位，以s為單位。則小球0.4末下落高度為

m，空氣阻力大小為___

N。（g取10m/s2[LU24]

）參考答案：12.在用架空電纜進行高壓輸電時，為了增加電纜的抗拉能力，常常增加掛線的弧度，如圖所示，在ABCD四點，若電纜線端切線與豎直方向的夾角都是60o，已知電纜線能承受的最大拉力為2000N，則AB或CD段電纜線承重不超過

A．1000N

B．2000N

C．2000N

D．N參考答案：B13.為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_______________

(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．②從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出小車的v－t圖象．圖2

③通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．解析①打點計時器要在釋放小車之前接通電源．②選取合適的坐標(biāo)標(biāo)度，描點連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)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)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)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(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，水平傳送帶的長度L=4.8m，以某一速度勻速向右傳動，將物體A輕放在皮帶的A端(設(shè)物體不影響速度的傳動速度)，最后落到地面，現(xiàn)測得B點離地面高h=0.8m，物體從B點離開后落到地面的水平距離為S=1.6m.已知皮帶和物體之間的動摩擦因素μ=0.2求：

(1)皮帶的傳動速度？

(2)求物體A在皮帶上運動的時間？

參考答案：(1)物體離開皮帶后做平拋運動，設(shè)飛行時間為t，則有：

有------------------①…………(1分)

-------------------②…………(1分)

由①②兩式有

則皮帶傳動的速度為4m/s-----------③…………(1分)

(2)設(shè)物體放上皮帶加速滑動的時間為t1，勻速傳動的時間為t2，則有：

滑動時產(chǎn)生的加速度-----------------④…………（1分)

對加速運動過程有：--------------⑤…………(1分)

----------------⑥…………(1分)

對勻速運動過程有：--------------⑦…………(1分)

由④⑤⑥⑦可得

物體A在皮帶上運動的時間為---------⑧…………(1分)17.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）?，F(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強電場的場強大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運動（忽略小球運動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：（1）小球B第一次到達電場邊界MP所用的時間；（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大?。?）帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值。參考答案：（1）帶電系統(tǒng)開始運動后，先向右加速運動；當(dāng)B進入電場區(qū)時，開始做減速運動。設(shè)B進入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq－m2mg＝2ma1

即

a1=g

（2分）B剛進入電場時，由L＝a1t12

可得

（1分）（2）當(dāng)A剛滑到右邊界時，電場力對系統(tǒng)做功為W1＝2Eq′2L＋（—3Eq′L）＝EqL

摩擦力對系統(tǒng)做功為W2＝—＝—0.8mmgLW總=EqL—0.8mgL=0.4mgL

故A球從右端滑出。

（1分）。設(shè)B從靜止到剛進入電場的速度為v1，

由＝2a1L

可得v1＝

（1分）設(shè)B進入電場后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律2Eq－3Eq－2mg＝2ma2

a2＝－0.8g

（2分）系統(tǒng)做勻減速運動，設(shè)小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小為v2；由

—=2a2L

可得

（1分）（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，此時A已經(jīng)到達右邊界NQ外，B克服電場力做的功最多，B增加的電勢能最多，設(shè)此時A離右邊界NQ的距離為x

由動能定理：2Eq′2L—3Eq′（L＋x）—2L+x)=0

（2分）可得

x=0.1L所以B電勢能增加的最大值DW1＝3Eq′1.1L＝3.3EqL=3.96mgL

(2分)

18.（13分）如圖所示，AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h，末端B處的切線方向水平．一個質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點，軌跡如圖中虛線BC所示．已知它落地時相對于B點的水平位移OC＝l．現(xiàn)在軌道下方緊貼B點安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B的距離為l／2．當(dāng)傳