山東省青島市第三十九中學2023年高三物理上學期期末試卷含解析

山東省青島市第三十九中學2023年高三物理上學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.我國“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2．15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，下列說法正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km／sC．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度參考答案：A根據(jù)萬有引力提供向心力可得，T=，v=，a=，由題意可知，中軌道衛(wèi)星的半徑小于靜止軌道衛(wèi)星的半徑，與靜止軌道衛(wèi)星相比，中軌道衛(wèi)星的周期小，線速度大，向心加速度大，故選項A正確CD錯誤。7.9km／s是第一宇宙速度，即衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的最大運行速度，故中軌道衛(wèi)星的線速度小于7.9km／s，選項B錯誤。2.兩個共點力F1、F2互相垂直，其合力為F，F(xiàn)1與F間的夾角為，F(xiàn)2與F間的夾角為β，如圖所示。若保持合力F的大小和方向均不變而改變F1時，對于F2的變化情況，以下判斷正確的是：

A．若保持不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大B．若保持不變而減小F1，則β變大，F(xiàn)2變小C．若保持F1的大小不變而減小，則β變大，F(xiàn)2變小D．若保持F1的大小不變而減小，則β變小，F(xiàn)2變大參考答案：A3.許多科學家在物理學發(fā)展中作出了重要的貢獻，下列表述正確的是（

）A．伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動，并通過實驗得到驗證B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并計算出太陽與地球間引力的大小C．卡文迪許通過實驗測得了萬有引力常量D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，并總結(jié)出了電磁感應規(guī)律參考答案：C4.如圖所示，建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m的磨石對斜壁進行打磨，當對磨石加豎直向上大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是A．(F－mg)cosθ B．(F－mg)sinθ

C．μ(F－mg)cosθ D．μ(F－mg)參考答案：A【名師點睛】滑動摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共點力的平衡或牛頓第二定律求得，故在學習時應靈活掌握。5.（單選）如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，下列敘述正確的是A、小球的速度先減小后變大

B．小球的加速度先減小后增大

C．小球的加速度先增大后減小

D．在該過程的位移中點處小球的速度最大參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案．方案A：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊．如圖(a)所示．方案B：彈簧固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．除了實驗必需的彈簧測力計、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質(zhì)量為200g的砝碼若干個．(g＝10m/s2)(1)上述兩種方案中，你認為更合理的是方案________(2)該同學在重2N的木塊上加放了2個砝碼，彈簧測力計穩(wěn)定后的示數(shù)為1．5N,則木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：7.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時，某同學把兩根彈簧如圖甲連接起來研究。(1)某次通過毫米刻度尺讀數(shù)如圖乙所示，指針示數(shù)為

_____

cm。(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和下表。用表中數(shù)據(jù)計算彈簧I的勁度系數(shù)為_____N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取g=l0m·s-2)。由表中數(shù)據(jù)________

（填"能"或"不能"）計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。參考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【詳解】（1）指針示數(shù)為25.85cm.（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當彈力的變化量△F=0.5N時，彈簧形變量的變化量為△x=4.00cm，根據(jù)胡克定律知：．

結(jié)合L1和L2示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．8.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時，自行車的前進速度為______________m/s。若車勻速前進，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

9.一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;10.質(zhì)量為m的物體受到兩個互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做

運動，若物體運動一段時間后撤去一個外力F1，物體繼續(xù)做的運動是

運動。參考答案：勻加速，勻變速。11.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：12.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應強度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

13.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應的能量E。處在n=4能級的1200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個光子；

此時處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個光子；

此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應該是1200+400+600=2200三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物體A、B疊放在傾角θ=37°的斜面上，并通過跨過光滑滑輪的細線相連，細線與斜面平行．兩物體的質(zhì)量分別mA=2kg，mB=1kg，A、B間動摩擦因數(shù)μ1=0.1，B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2，問：為使A能平行于斜面向下做勻速運動，應對A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？參考答案：解：對A受力分析如圖所示，根據(jù)共點力平衡，在沿斜面方向上有：F+mAgsinα=T+fBA，fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°．對B受力分析，如圖所示，在沿斜面方向上，有：mBgsinα+f+fAB=T，f=μ2（mA+mB）gcosα，fAB=fBA聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)，解得：F=2N答：應對A施加一平行于斜面向下的2N的拉力．17.如圖所示，擋板P固定在足夠高的水平絕緣桌面上，小物塊A和B的大小可忽略，它們分別帶有+QA和+QB的電量，質(zhì)量分別為mA、mB，兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長的輕繩跨過滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質(zhì)小鉤．整個裝置處于場強為E、方向水平向左的勻強電場中．A、B開始時靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦及A、B間的庫侖力，A、B所帶電量保持不變，且B不會碰到滑輪.(1)若小鉤上掛一質(zhì)量為M的不帶電物塊C并由靜止釋放，可使物塊A恰好能離開擋板P，求物塊C下落的最大距離．(2)若C的質(zhì)量改為2M，則當A剛離開擋板P時，B的速度為多大?參考答案：18.如圖所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的截面，∠C＝90°，∠A＝60°，現(xiàn)有一束單色光垂直AB面，從P點進入三棱鏡。在