2022-2023學(xué)年山東省威海市榮成第二十中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、2022-2023學(xué)年山東省威海市榮成第二十中學(xué)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. 放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次衰變和兩次衰變，若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是： A B C D參考答案：C書寫核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒配平，得到新核Y的正確寫法是，故C正確2. 兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1:7，相距為r，兩者接觸后，再放回原來的位置上，則相互作用可能為原來的（ ）A.4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7參考答案：CD略 3. （多選）某機(jī)器內(nèi)有兩個(gè)圍繞各自固定軸勻速

2、轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤A、B，A盤上固定一個(gè)信號(hào)發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為40cmB盤上固定一個(gè)帶窗口的紅外線信號(hào)接收裝置Q，Q到圓心的距離為24cmP、Q轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度均為4 m/s當(dāng)P、Q正對(duì)時(shí)，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接收窗口，如圖，P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)則（）AA盤的轉(zhuǎn)速為5轉(zhuǎn)/秒BQ的周期為0.2sCQ每隔一定時(shí)間就能接收到紅外線信號(hào)，這個(gè)時(shí)間的最小值為0.24sDQ每隔一定時(shí)間就能接收到紅外線信號(hào)，這個(gè)時(shí)間的最小值為0.6s參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題分析：因?yàn)镻、Q正對(duì)時(shí)，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接收窗口，再次被接收

3、時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間都為各自周期的整數(shù)倍，分別求出各自的周期，求出周期的最小公倍數(shù)，從而求出經(jīng)歷的時(shí)間解答：解：A、A盤的轉(zhuǎn)速n=5r/s故A正確B、Q的周期T=0.12s故B錯(cuò)誤C、P的周期為T=0.2s，Q的周期為T=0.12s，因?yàn)榻?jīng)歷的時(shí)間必須等于它們周期的整數(shù)倍，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，0.12和0.2的最小公倍數(shù)為0.6s，則這個(gè)時(shí)間的最小值為0.6s故C錯(cuò)誤，D正確故選：AD點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道P發(fā)出的紅外線恰好再次進(jìn)入Q的接收窗口，所經(jīng)歷的時(shí)間為它們周期的整數(shù)倍，通過最小公倍數(shù)球最短時(shí)間間隔4. 質(zhì)子和中子是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的。兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反（類似于正負(fù)電荷）的夸克在距

4、離很近時(shí)幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）。作為一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為：式中F0為大于零的常量，負(fù)號(hào)表示引力。用U表示夸克間的勢(shì)能，令U0F0(r2r1)，取無窮遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)。下列Ur圖示中正確的是參考答案：答案：B解析：從無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零開始到r = r2位置，勢(shì)能恒定為零，在r = r2到r = r1過程中，恒定引力做正功，勢(shì)能逐漸均勻減小，即勢(shì)能為負(fù)值且越來越小，此部分圖像為A、B選項(xiàng)中所示；r r1之后勢(shì)能不變，恒定為U0，由引力做功等于勢(shì)能減少量，故U0=F0(r2

5、r1)。5. 簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的媒質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法正確的是( )A振幅越大，則波傳播的速度越快B振幅越大，則波傳播的速度越慢C在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)元走過的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示的單擺，擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h，偏角較小，擺動(dòng)的周期為T，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的4倍，碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動(dòng)的周期為_T，擺球的最高點(diǎn)與

6、最低點(diǎn)的高度差為_ h。參考答案：1 0.16 7. （2）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，所用交流電的頻率為50Hz，下圖為某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有3個(gè)打點(diǎn)未畫出. 從紙帶上測(cè)出，。（a）請(qǐng)通過計(jì)算，在下表空格內(nèi)填入合適的數(shù)據(jù)（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：（2分）計(jì)數(shù)點(diǎn)123456各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度0.500.700.901.101.51（b）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在所給的坐標(biāo)系中作出圖象（以0計(jì)數(shù)點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)）；由圖象可得，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_（2分+2分）參考答案：8. 如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的

7、一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g10m/s2，那么：（1）閃光頻率是 Hz （2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小 _ m/s（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是 _m/s參考答案：9. 如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器初始時(shí)注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時(shí)水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4整個(gè)過程溫度不變，則V3V4；V1=V2+V3（填，或=）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程專題：理想氣體狀態(tài)方程專

8、題分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)變大體積變小，壓強(qiáng)變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時(shí)，氣體壓強(qiáng)變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1V2，拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時(shí)，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強(qiáng)不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：=點(diǎn)評(píng)：在整個(gè)過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題10. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流（填交流、直流）電，當(dāng)頻率是50H

9、z時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)若測(cè)得紙帶上打下的第10個(gè)到第20個(gè)點(diǎn)的距離為20.00cm，則物體在這段位移的平均速度為1m/s參考答案：考點(diǎn)：電火花計(jì)時(shí)器、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器專題：實(shí)驗(yàn)題分析：了解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓、工作原理即可正確解答；同時(shí)要知道平均速度為位移比時(shí)間解答：解：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電，當(dāng)頻率是50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)平均速度為：v=1m/s故答案為：交流，0.02，1點(diǎn)評(píng)：本題考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的知識(shí)及平均速度的公式應(yīng)用知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔、應(yīng)用平均速度公式即可正確解題11. 如圖7所示為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，其中ABC

10、DEF是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的6個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量A點(diǎn)到各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）則：圖中五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_，應(yīng)即為_cm；在紙帶上打出D點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為_m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是_m/s2；根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以估計(jì)紙帶是該同學(xué)做下列那個(gè)實(shí)驗(yàn)打出的紙帶（ ）A練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”C用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律D用斜面和小車研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：2.0，2.00（4分）1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）C（2分）12. 一個(gè)物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖l所示。現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，

11、盒子運(yùn)動(dòng)的v一t圖像呈周期性變化，如圖2所示。則盒內(nèi)物體的質(zhì)量為 。參考答案：M13. 圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。重力加速度取g。 （1）為了平衡小車受到的阻力，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的 端（填“左”或“右”）。 （2）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)要求m M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”）。該實(shí)驗(yàn)的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認(rèn)為小車受到的合外力是 ，其值與真實(shí)值相比 （填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實(shí)值為 。 （3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為002s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)l、

12、2間的距離S12=_cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度v4= m/s，小車的加速度a= m/s2。 （4）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，分別得到小車的加速度a與其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作 （填“a-M”或“a-”）圖象。 （5）保持小車的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12 （c）、（d），（e）所示。 圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是 。圖（d）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是 。圖（e）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是 。參考答案：三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)

13、22分14. 在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的純油酸的體積為4.0l0-6mL，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在邊長(zhǎng)為l.0cm的方格紙上，所看到的圖形如右圖所示。則該油膜的面積約為 cm2（保留兩位有效數(shù)字）。由此可估算出油酸分子的直徑約為_cm（保留一位有效數(shù)字）。參考答案： 15. 在驗(yàn)證“當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時(shí)，給出如下器材：傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)木板（如圖10所示），小車一個(gè)，計(jì)時(shí)器一個(gè)，刻度尺一把。實(shí)驗(yàn)步驟如下： 讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t。用刻

14、度尺測(cè)量A1與A2之間的距離x。用刻度尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h。改變斜面的傾角，保持A1與A2之間的距離不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)h、t。以h為縱坐標(biāo)，1/t2為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。若在此實(shí)驗(yàn)中，如能得到一條過坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟和說明回答下列問題：（不考慮摩擦力影響，用已知量和測(cè)得量符號(hào)表示）（1）設(shè)小車所受的重力為mg，則小車的加速度大小a= ，小車所受的合外力大小F= 。（2）請(qǐng)你寫出物體從斜面上釋放高度h與下滑時(shí)間t的關(guān)系式 。參考答案：（1）或g（2分）， mg或m（2分）

15、 （2）h=（3分） 小車做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：x=at2，解得：a=.小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsin，為斜面的夾角，sin=，所以合力為：F=ma=mgsin= mg用動(dòng)能定理可解得：h=，所以h與1/t2成正比.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤邊緣有一質(zhì)量m =1.0kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大到某一數(shù)值時(shí)，滑塊剛好從圓盤邊緣處滑落，進(jìn)入軌道ABC。已知AB段為光滑的圓弧形軌道，軌道半徑r =2.5m，B點(diǎn)是圓弧形軌道與水平地面的相切點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)的高度

16、差h =1.2m ；傾斜軌道BC與圓軌道AB對(duì)接且傾角為37，滑塊與圓盤及BC軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 =0.5，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中始終未脫離軌道，不計(jì)滑塊在A點(diǎn)和B點(diǎn)處的機(jī)械能損失，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。（1）求滑塊剛好從圓盤上滑落時(shí)，圓盤的角速度；（2）求滑塊到達(dá)弧形軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。籯s5u（3）滑塊從到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過C點(diǎn)，求BC之間的距離。參考答案：解：（1）滑塊在圓盤上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律，可得：mg=m2R （1分 ） 代入數(shù)據(jù)解得：=5rad/s （1分）（2）

17、滑塊在A點(diǎn)時(shí)的速度：vA=R=1m/s （1分）滑塊在從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒： mgh+ mvA2/2= mvB2/2 （1分） 解得： vB=5m/s （1分） 在B點(diǎn)，由牛頓第二定律，可得： （1分） 解得： 滑塊對(duì)軌道的壓力大小為20N。 （1分 ）（3）滑塊沿BC段向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。篴1=g（sin37+cos37）=10m/s2 （1分）滑塊沿BC段向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1= vB/ a1=0.5s 0.6s 故滑塊會(huì)返回一段時(shí)間 （1分）向上運(yùn)動(dòng)的位移： S1=vB2/2a1=1.25m （1分）返回時(shí)的加速度大小：a2=g（sin37-cos37）=2m/s2 （1分）

18、S2=1/2 a2（t-t1）2=0.01m （1分）BC間的距離：sBC= S1- S2 =1.24m （1分）17. 在某節(jié)日慶典上，為了達(dá)到所需要的燈光效果，需要完成下列工作如圖所示，由紅、黃兩種單色光組成的光束a，以入射角i從平行玻璃板上表面O點(diǎn)入射已知平行玻璃板厚度為d，紅光和黃光的折射率分別為n1和n2，真空中的光速為c試求紅光和黃光從下表面射出的時(shí)間差參考答案：解：畫出光路圖如圖所示設(shè)紅、黃的折射角分別為r1、r2，則：，紅、黃光在玻璃中傳播的速度分別為 ，射出時(shí)間分別為，紅黃光從下表面射出的時(shí)間差：答：紅光和黃光從下表面射出的時(shí)間差為【考點(diǎn)】光的折射定律【分析】根據(jù)折射定律分別求出紅光和黃光的折射角，根據(jù)幾何關(guān)系求出紅光和黃光在下表面出射點(diǎn)之間的距離，以及在玻璃磚中的路程差，從而求出兩種光在下表面射出的時(shí)間差18. 如圖所示，傾角為=37的傳送帶以較大的恒定速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一輕繩繞過固定在天花板上的輕滑輪，一端連接放在傳送帶下端質(zhì)量為m的物體A，另一端豎直吊著質(zhì)量為、電荷量為q=（k為靜電力常量）帶正電的物體B，輕繩與傳送帶平行，物體B正下方的絕緣水平面上固定著一個(gè)電荷量也為q帶負(fù)電