山西省呂梁市高家溝中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省呂梁市高家溝中學(xué)2022-2023學(xué)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.如圖所示,在水平面上有一固定的V形金屬框架,框架上放置一金屬桿ab，兩者接觸良好且不計(jì)兩者間摩擦。整個(gè)區(qū)域中，在垂直紙面方向有一磁場,下列情況中可能的是(

)A．若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)B．若磁場方向垂直紙面向外，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)C．若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)D．若磁場方向垂直紙面向里，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)參考答案：BD2.兩個(gè)相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長度相同的兩根細(xì)線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長度相同的細(xì)線連接A、B兩個(gè)小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此時(shí)三根線均處于伸直狀態(tài)，且OB細(xì)線恰好處于豎直方向，如圖所示．如果兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為()

A．0B．mg

C.

D.mg參考答案：D3.（單選）如圖所示為氫原子的能級圖。當(dāng)氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時(shí)，輻射出光子a；當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=1的能級時(shí)，輻射出光子b，則下列判斷正確的是A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波長小于光子b的波長C．b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．若光子a能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子b也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：D4.空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場．實(shí)線為其電場線，虛線為其等勢線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則（

）A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同B．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功D．負(fù)電荷從C點(diǎn)沿等勢線CD移至D點(diǎn)，電勢能先增大后減小參考答案：C5.（單選）物理學(xué)的發(fā)展史，也是人類科學(xué)思想的發(fā)展史。探究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系；探究影響電阻因素；探究感應(yīng)電流磁場強(qiáng)弱與電流大小、距離遠(yuǎn)近關(guān)系。以上探究過程用到相同的科學(xué)方法是：A、理想模型法

B、假設(shè)法

C、控制變量法

D、定義法參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為1kg的甲物體以5m/s的速度去撞擊靜止在水平桌面上質(zhì)量為2kg的乙物體，碰撞后甲以1m/s的速度反向彈回，此時(shí)乙的速度大小為__________m/s，碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為__________J。參考答案：3，37.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷___(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的．參考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)8.物體A、B的質(zhì)量之比為mA:mB=4:1，使它們以相同的初速度沿水平地面滑行，若它們受到的阻力相等，那么它們停下來所用的時(shí)間之比為tA:tB=______，若兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，那么它們停下來所用的時(shí)間之比為tA:tB=______參考答案：4:1;1:19.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，其速度分別為υ和7υ，經(jīng)歷時(shí)間為t，則經(jīng)A、B中點(diǎn)時(shí)速度為_______,在后一半時(shí)間所通過的距離比前一半時(shí)間通過的距離多_______。參考答案：10.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，11.如圖所示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤B的半徑為r，與楔塊A間無滑動(dòng)，當(dāng)楔塊A以速度vA勻速向右前進(jìn)時(shí)，圓盤的角速度為______________，滑塊C向上的速度為_____________。參考答案：，12.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

13.（4分）質(zhì)子和ａ粒子從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，則這兩粒子的動(dòng)能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．參考答案：答案：1：2，1：2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.物體以速度υ0=10m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在第2s末施加一個(gè)外力，使其做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第3s內(nèi)的平均速度是12m/s，求：（1）物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大??；（2）物體在前5s內(nèi)的位移的大?。畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度推論求出第3s末的速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出加速度．（2）根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式求出勻速運(yùn)動(dòng)的位移，根據(jù)位移時(shí)間公式求出勻加速直線的位移，從而得出前5s內(nèi)的位移．解答：解：（1）設(shè)物體在第3s末的速度為v3，由題意有：，而v3=v0+at解得：a=4m/s2（2）物體前2s的位移為：s1=v0t1物體第3s到第5s的位移為：物體前5s的位移為：s=s1+s2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：s=68m．答：（1）物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為4m/s2；（2）物體在前5s內(nèi)的位移的大小為68m．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論，并能靈活運(yùn)用，有時(shí)運(yùn)用推論求解會(huì)使問題更加簡捷．17.（16分）太陽現(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)而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段．為了簡化，假定目前太陽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）為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(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，試估算目前太陽的質(zhì)量M．（2）現(xiàn)將太陽內(nèi)部的核聚變核反應(yīng)簡化為兩個(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）估算太陽的質(zhì)量M設(shè)T為地球繞日心運(yùn)動(dòng)的周期，則由萬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

18.雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是陽光照射到空氣中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象，在說明這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路。一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n。在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖，并求這束光線從射向水珠到射出水珠一次偏轉(zhuǎn)的角度（用反三角函數(shù)表示）。參考答案：光