山西省長(zhǎng)治市南宋中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

山西省長(zhǎng)治市南宋中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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.下列說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定C．如果使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則需增大入射光的光照強(qiáng)度才行D．發(fā)生β衰變時(shí)，元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1E．在相同速率情況下，利用質(zhì)子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率參考答案：ADE【考點(diǎn)】原子的核式結(jié)構(gòu)；光電效應(yīng)；原子核的結(jié)合能．【分析】本題關(guān)鍵要知道：盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；比結(jié)合能越大，原子越穩(wěn)定；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)；β衰變時(shí)，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1；相同速率情況下，質(zhì)量越大的，動(dòng)量越大，則波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象不明顯，則分辨率高．【解答】解：A、盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；故A正確．B、比結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C、不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是因入射光的頻率小于極限頻率，與入射光的光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、β衰變時(shí)，元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，故D正確；E、相同速率情況下，質(zhì)子流的動(dòng)量大于電子流，根據(jù)，可知質(zhì)子流的波長(zhǎng)比利用電子流小，衍射現(xiàn)象不明顯，則有更高的分辨率，故E正確；故選：ADE．2.如圖所示，一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上自由滑下，在下滑過(guò)程中（）A．小孩重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量B．小孩的機(jī)械能守恒C．小孩的機(jī)械能減少D．小孩的機(jī)械能增加參考答案：C解：小孩從滑梯上加速滑下，速度變大，動(dòng)能變大；由高度變小，所以重力勢(shì)能變?。挥捎谝朔Σ磷龉?，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小孩的機(jī)械能減少，則小孩重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．3.下列說(shuō)法不正確的是(

)A．一個(gè)中子與一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)吸收能量B．同一元素的兩種同位素的原子核具有相同的核子數(shù)C．放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間D．當(dāng)氫原子從n＝2的狀態(tài)躍遷到n＝6的狀態(tài)時(shí)會(huì)發(fā)射出光子，且可能發(fā)出射線參考答案：答案：ABD4.1下列關(guān)于加速度與速度的有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.速度大的物體加速度一定大

B.速度變化大的物體加速度一定大C.速度為零的物體加速度可以不為零

D.加速度變大的物體速度一定變大參考答案：C5.（單選）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過(guò)程中，其壓強(qiáng)（

）A.逐漸增大

B.逐漸減小C.始終不變

D.先增大后減小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某近地衛(wèi)星線速度大小為v1，某地球同步衛(wèi)星線速度大小為v2，距地面高度約為地球半徑的6倍。若近地衛(wèi)星距地面高度不計(jì)，則v1∶v2＝________，該近地衛(wèi)星的周期是地球自轉(zhuǎn)周期的______倍。參考答案：7.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對(duì)這種環(huán)境，某興趣小組通過(guò)查資料獲知，：彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為（其中m時(shí)振子的質(zhì)量，k時(shí)彈簧的勁度系數(shù)）。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種裝置來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測(cè)質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。

（1）請(qǐng)你簡(jiǎn)要地寫出測(cè)量待測(cè)物體質(zhì)量的方法，測(cè)量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測(cè)物理量和已知物理量求待測(cè)物體質(zhì)量的計(jì)算式為m＝____參考答案：(1)

①不放B時(shí)用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t1②將B固定在A上，用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t2（此兩步共4分，明確寫出只測(cè)一次全振動(dòng)時(shí)間的最多給2分）(2)

（2分）8.（2分）傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：方向由a至b9.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)．則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）11.小車以某一初速沿水平長(zhǎng)木板向左作減速運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)木板左端外有一傳感器，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)相連，開始計(jì)時(shí)時(shí)小車距離傳感器的距離為x0，可測(cè)得以后小車每隔0.1s離傳感器的距離，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表，（距離單位為cm，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小車離傳感器為時(shí)x2小車的瞬時(shí)速度v2=_____m/s；

（2）小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=______m/s2．參考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可12.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:213.16．如圖所示，質(zhì)點(diǎn)甲以8ms的速度從O點(diǎn)沿Ox軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙從點(diǎn)Q（0m，60m）處開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要使甲、乙在開始運(yùn)動(dòng)后10s在x軸上的P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動(dòng)的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s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—4）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長(zhǎng)為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長(zhǎng)線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過(guò)SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半徑R的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)，過(guò)C點(diǎn)的軌道切線水平。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)放置一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為3R的木板，上表面與C點(diǎn)等高，木板右端固定一彈性擋板（即小物塊與擋板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）。質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求：（1）物塊經(jīng)過(guò)軌道上B點(diǎn)時(shí)的速度的大小；（2）物塊經(jīng)過(guò)軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）木板能獲得的最大速度。參考答案：解:⑴

（2分）⑵由B到C機(jī)械能守恒

（2分）得:

（1分）C點(diǎn):

（2分）得:

（1分）⑶假設(shè)物塊與彈性擋板相碰前已相對(duì)靜止,則二者共速時(shí)木板速度最大,否則,.設(shè)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)的速度為v共,則

（2分）

（2分）由以上兩式得:，說(shuō)明不板不夠長(zhǎng)，故二者碰后瞬間木板速度最大.（1分）設(shè)碰后瞬間物塊與木板速度分別為v1、v2,則

（2分）

（2分）由以上兩式得:其中為碰后速度,即木板的最大速度.（1分）17.如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，右端有另一磁場(chǎng)II，其寬度也為d，但方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B。有兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)II中點(diǎn)C、D處，導(dǎo)軌除C、D兩處（對(duì)應(yīng)的距離極短）外其余均光滑，兩處對(duì)棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的K倍，a棒從彎曲導(dǎo)軌某處由靜止釋放。當(dāng)只有一根棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它速度的減小量與它在磁場(chǎng)中通過(guò)的距離成正比，即。求：（1）若a棒釋放的高度大于h0，則a棒進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)會(huì)使b棒運(yùn)動(dòng)，判斷b棒的運(yùn)動(dòng)方向并求出h0為多少？

（2）若將a棒從高度小于h0的某處釋放，使其以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)I，結(jié)果a棒以的速度從磁場(chǎng)I中穿出，求在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I過(guò)程中通過(guò)b棒的電量q和兩棒即將相碰時(shí)b棒上的電功率Pb為多少？參考答案：（1）根據(jù)左手定則判斷知b棒向左運(yùn)動(dòng)。

（2分）a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，有得

（1分）a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)

此時(shí)感應(yīng)電流大小

此時(shí)b棒受到的安培力大小

依題意，有

求得

（3分）（2）由于a棒從小于進(jìn)入h0釋放，因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止。流過(guò)電阻R的電量

又

所以在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量

（3分）（——沒(méi)有推導(dǎo)過(guò)程得1分）將要相碰時(shí)a棒的速度

（1分）此時(shí)電流

（1分）