山西省忻州市團(tuán)城中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省忻州市團(tuán)城中學(xué)2023年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，該學(xué)說(shuō)包括的內(nèi)容有

A.原子的中心有一個(gè)很小的原子核

B.原子的全部正電荷集中在原子核內(nèi)

C.原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)

D.原子是由質(zhì)子和中子組成的參考答案：答案：ABC2.（單選）某同學(xué)通過(guò)以下步驟測(cè)出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水?。賹⒂∮兴〉陌准堜佋谂_(tái)秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，即為沖擊力最大值．下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是（） A．建立“合力與分力”的概念 B． 建立“點(diǎn)電荷”的概念 C．建立“瞬時(shí)速度”的概念 D． 研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系參考答案：考點(diǎn)： 力的合成．專(zhuān)題： 等效替代法．分析： 通過(guò)白紙上的球的印跡，來(lái)確定球發(fā)生的形變的大小，從而可以把不容易測(cè)量的一次沖擊力用球形變量的大小來(lái)表示出來(lái)，在通過(guò)臺(tái)秤來(lái)測(cè)量相同的形變時(shí)受到的力的大小，這是用來(lái)等效替代的方法．解答： 解：A、合力和分力是等效的，它們是等效替代的關(guān)系，所以A正確．B、點(diǎn)電荷是一種理想化的模型，是采用的理想化的方法，所以B錯(cuò)誤．C、瞬時(shí)速度是把很短的短時(shí)間內(nèi)的物體的平均速度近似的認(rèn)為是瞬時(shí)速度，是采用的極限的方法，所以C錯(cuò)誤．D、研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系的時(shí)候，是控制其中的一個(gè)量不變，從而得到其他兩個(gè)物理量的關(guān)系，是采用的控制變量的方法，所以D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)評(píng)： 在物理學(xué)中為了研究問(wèn)題方便，經(jīng)常采用很多的方法來(lái)分析問(wèn)題，對(duì)于常用的物理方法一定要知道．3.（多選）從水平勻速飛行的直升飛機(jī)上向外自由釋放一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．從飛機(jī)上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)B．從飛機(jī)上看，物體始終在飛機(jī)的后方C．從地面上看，物體做平拋運(yùn)動(dòng)D．從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)參考答案：AC

解析：由于慣性物體在釋放后在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在水平方向和飛機(jī)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．而物體在豎直方向初速度為0，加速度為g，故在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．所以從飛機(jī)上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)．故A正確，B錯(cuò)誤．從地面上看物體物體做平拋運(yùn)動(dòng)，故C正確而D錯(cuò)誤．故選AC．4.兩個(gè)大小分別為F1和F2(F2<F1)的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上，它們的合力的大小F滿(mǎn)足()．A．F2≤F≤F1B.≤F≤C．F1－F2≤F≤F1＋F2D．F－F≤F2≤F＋F參考答案：C5.如圖為監(jiān)控汽車(chē)安全帶使用情況的報(bào)警電路，S為汽車(chē)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)S閉合。RT為安全帶使用情況檢測(cè)傳感器，駕駛員系好安全帶時(shí)RT阻值變大。要求當(dāng)駕駛員啟動(dòng)汽車(chē)但未系安全帶時(shí)蜂鳴器報(bào)警。則在圖中虛線框內(nèi)應(yīng)接入的元件是（

）

A．“非”門(mén)

B．“或”門(mén)

C．“與”門(mén)

D．“與非”門(mén)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.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1．0s。由此可知 ①波長(zhǎng)λ＝____________m； ②當(dāng)B點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為＋6cm時(shí)，A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是__________cm。參考答案：（1）_20_（2）_-6_

7.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：

（1）用天平測(cè)出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開(kāi)關(guān)已經(jīng)畫(huà)出）.

（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).8.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6kg·m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

9.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究自行車(chē)的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫(huà)一道起點(diǎn)線；②騎上自行車(chē)用較快速度駛過(guò)起點(diǎn)線，并從車(chē)把手處自由釋放一團(tuán)很容易辨別的橡皮泥；③車(chē)駛過(guò)起點(diǎn)線后就不再蹬自行車(chē)腳蹬，讓車(chē)依靠慣性沿直線繼續(xù)前進(jìn)；④待車(chē)停下，記錄自行車(chē)停下時(shí)的位置；⑥用卷尺量出起點(diǎn)線到橡皮泥落地點(diǎn)間的距離s、起點(diǎn)線到終點(diǎn)的距離L及車(chē)把手處離地高度h。若自行車(chē)在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)線時(shí)的速度v=；（用己知的物理量和所測(cè)量得到的物理量表示）（2）自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測(cè)量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)時(shí)的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測(cè)量上述物理量中的和，就能通過(guò)數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。參考答案?0.如圖所示，在帶電量為Q的點(diǎn)電荷B的電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷A僅在電場(chǎng)力作用下以速度v繞B沿順時(shí)針?lè)较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則B帶_____（選填“正”或“負(fù)”）電，電荷A作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=__________。（靜電力常量為k）參考答案：答案：正，11.電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)。如圖所示，是研究它們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路。為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0，把它們一起看作新電源（圖中虛線框內(nèi)部分）。新電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R0之和，用r表示，電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示。

①寫(xiě)出新電源的輸出功率P跟E、r、R的關(guān)系式：

。（安培表、伏特表看作理想電表）。

②在實(shí)物圖中按電路圖畫(huà)出連線，組成實(shí)驗(yàn)電路。

③表中給出了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在方格紙中畫(huà)出P-R關(guān)系圖線。根據(jù)圖線可知，新電源輸出功率的最大值約是

W，當(dāng)時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻約是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

參考答案：①；②如圖所示；③（1.0—1.1）W；R＝5歐；12.（1）．如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是:_________________________________________________________________________________________________________________________（2）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車(chē)受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個(gè)措施：（A）平衡摩擦力：將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車(chē)在小桶的拉動(dòng)下帶動(dòng)紙帶與小車(chē)一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（B）調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M．請(qǐng)問(wèn)：①（2分）以上哪一個(gè)措施中有何重大錯(cuò)誤?答：______________________________________________________________________②（2分）在改正了上述錯(cuò)誤之后,保持小車(chē)及砝碼質(zhì)量M不變．反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測(cè)得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車(chē)受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車(chē)及砝碼質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么?

答：_________________________________________________________________________參考答案：（1）主要錯(cuò)誤是：A長(zhǎng)木板右端未墊高以平穩(wěn)衡摩擦力；B電源應(yīng)改用6V的交流電源；C牽引小車(chē)的細(xì)線沒(méi)有與木板平行；D開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)。點(diǎn)（2）①（A）中平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)用小桶拉動(dòng)小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)讓小車(chē)拖著紙帶下滑來(lái)平衡摩擦力。

②由于拉小車(chē)的合外力F<mg,而處理數(shù)據(jù)時(shí)又將F=mg處理，因此有：13.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開(kāi)始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為

.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.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫(xiě)出必要的解題過(guò)程和說(shuō)明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.一在隧道中行駛的汽車(chē)A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)B正開(kāi)始勻減速剎車(chē)，其剎車(chē)的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車(chē)A不采取剎車(chē)措施，汽車(chē)B剎車(chē)直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車(chē)A追上汽車(chē)B前，A、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車(chē)A恰好追上汽車(chē)B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車(chē)速度相等時(shí)，兩車(chē)間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車(chē)A的位移xA＝vAt＝12m；汽車(chē)B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車(chē)B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車(chē)A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車(chē)A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車(chē)A追上汽車(chē)B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一端封閉而另一端開(kāi)口的玻璃管總長(zhǎng)L=62cm，初始時(shí)玻璃管開(kāi)口向上豎直靜止放置，管中有一段高h(yuǎn)=5cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)l1=35cm的空氣柱，如圖甲，接著將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至開(kāi)口向下的豎直位置，如圖乙，此時(shí)上端空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)閘2=40cm，氣體的溫度保持不變，（1）求大氣壓強(qiáng)P0位多少cmHg？（2）從玻璃管管口塞入一個(gè)薄活塞，活塞不漏氣，緩慢向上推動(dòng)活塞，直到上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為l1=35cm，如圖丙，求此時(shí)活塞離管口的距離d．參考答案：解：（1）空氣柱原來(lái)的氣壓為：①倒立后空氣柱的氣壓為：②氣體發(fā)生等溫變化有：代入數(shù)據(jù)解得大氣壓強(qiáng)：（2）上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為，氣壓恢復(fù)為，下方封閉的氣柱壓強(qiáng)為：氣體同樣發(fā)生等溫變化，有：代入數(shù)據(jù)解得最后下方封閉的氣柱長(zhǎng)度為l′=15cm此時(shí)活塞離管口的距離=62﹣35﹣5﹣15=7cm答：（1）求大氣壓強(qiáng)為75cmHg；（2）從玻璃管管口塞入一個(gè)薄活塞，活塞不漏氣，緩慢向上推動(dòng)活塞，直到上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為l1=35cm，如圖丙，此時(shí)活塞離管口的距離d為7cm【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】（1）以封閉氣體為研究對(duì)象發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可求出大氣壓強(qiáng)（2）上方空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為，根據(jù)玻意耳定律易知上端空氣的壓強(qiáng)；根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)系求出下端空氣柱的壓強(qiáng)，對(duì)下端氣體根據(jù)玻意耳定律即可求出下端封閉氣體的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何關(guān)系求出活塞離管口的距離；17.如圖，半徑為的四分之一光滑圓弧軌道固定在豎直面內(nèi)，最低點(diǎn)與長(zhǎng)的水平軌道相切于點(diǎn)。離地面高，