山西省大同市史莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市史莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某控制電路如圖所示，主要由電源(電動勢為E、內(nèi)阻為r)與定值電阻R1、R2及電位器(滑動變阻器)R連接而成，L1、L2是紅綠兩個指示燈，當(dāng)電位器的觸片滑向a端時，下列說法正確的是(

)

A．L1、L2兩個指示燈都變亮B．L1、L2兩個指示燈都變暗C．L1變亮，L2變暗D．L1變暗，L2變亮參考答案：B當(dāng)電位器的觸片滑向a端時，電位器接入電路的有效電阻減小，電路總電阻減小，流過電源的電流增大，路端電壓減小，則L1兩端電壓減小，L1變暗；由于電位器電阻減小，則與電位器并聯(lián)的支路兩端的電壓減小，則L2兩端分得的電壓減小，L2變暗，選B。2.以下說法正確的是A．核反應(yīng)方程；是重核的裂變方程B．放射性元素發(fā)出的、、三種射線中，射線對人體的傷害最大，因為它的貫穿本領(lǐng)最強C．大型水庫中均勻分布著某種放射性物質(zhì)，取一瓶樣品檢測，發(fā)現(xiàn)該放射性物質(zhì)的濃度為a，過了12天再檢測，濃度變成a/6，則此放射性元素的半衰期為4天D．質(zhì)量為m的重核，俘獲質(zhì)量為mn的中子后分裂成質(zhì)量分別為m1和m2的兩塊，同時放出3個中子，則此過程釋放的能量為(m－m1－m2－2mn)c2

(c為光速)參考答案：D3.如圖是A、B兩物體由同一地點沿相同的方向做直線運動的v—t圖，由圖可知（

）A．A出發(fā)時間比B早5sB．第10s末A、B速度相等

C．第15s末A、B位移相等D．第20s末A、B位移之差為25m參考答案：BD4.如圖8所示，直線MN是某電場中的一條電場線（方向未畫出）。虛線是一帶電的粒子只在電場力的作用下，由a到b的運動軌跡，軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是

A．電場線MN的方向一定是由N指向M

B．帶電粒子由a運動到b的過程中動能一定逐漸減小

C．帶電粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能

D．帶電粒子在a點的加速度一定大于在b點的加速度參考答案：C由于帶電粒子的電性不確定，所以電場線的方向不確定，A錯誤；帶電粒子由a運動到b的過程中，只受電場力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場力做正功，電勢能減小，動能增加，故B錯誤C正確；由于僅給出一條電場線，電場強度的大小關(guān)系不確定，D錯誤。5.如圖，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接，正好組成一個菱形，∠ADC=120°，整個系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)．已知A物塊所受的摩力大小為f．則D物塊所受的摩擦力大小為（）A．f B．2f C．f D．f參考答案：A【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算．【分析】物體在水平面上受彈簧彈力和靜摩擦力平衡，根據(jù)力的合成方法求解彈簧的彈力．【解答】解：已知A物塊所受的摩擦力大小為f，設(shè)每根彈簧的彈力為F，則有：2Fcos30°=f，對D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：

6m

500J7.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點射出玻璃磚。參考答案：由題意做出光路圖可知折射率，臨界角滿足，可知臨界角C大于30°小于45°，由于光線在E點的入射角等于30°，小于臨界角，故能從E點射出玻璃磚。

8.某星球密度與地球相同，又知其表面重力加速度為地球表面重力加速度的2倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的

倍。參考答案：

89.質(zhì)量M=500t的機車，以恒定的功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達到了最大值vm=54km/h，則機車的功率為3.75×105W，機車運動中受到的平均阻力為2.5×104N．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：汽車達到速度最大時做勻速直線運動，牽引力做功為W=Pt，運用動能定理求解機車的功率P．根據(jù)勻速直線運動時的速度和功率，由P=Fv求出此時牽引力，即可得到阻力．解答：解：機車的最大速度為vm=54km/h=15m/s．以機車為研究對象，機車從靜止出發(fā)至達速度最大值過程，根據(jù)動能定理得

Pt﹣fx=當(dāng)機車達到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75×105W機車勻速運動時，阻力為f=F==2.5×104N故答案為：3.75×105；2.5×104點評：本題關(guān)鍵要清楚汽車啟動的運動過程和物理量的變化，能夠運用動能定理和牛頓第二定律解決問題．10.某實驗小組設(shè)計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U，測出多組數(shù)據(jù)，利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為

，內(nèi)電阻為

。電動勢的測量值與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學(xué)過的物理定律列出表達式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識整理出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關(guān)系，對照數(shù)學(xué)一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應(yīng)取，縱軸應(yīng)取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無窮大時，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動勢。由于電源內(nèi)阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動勢的真實值。11.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

12.（選修3—3含2—2）（6分）如圖所示，在注射器中封有一定質(zhì)量的氣體，緩慢推動活塞使氣體的體積減小，并保持氣體溫度不變，則管內(nèi)氣體的壓強

(填“增大”、“減小”或“不變”)，按照氣體分子熱運動理論從微觀上解釋，這是因為：

參考答案：答案：增大；分子的平均動能不變，分子的密集程度增大．（每空2分）13.如圖所示,圓柱繞中心軸順時針轉(zhuǎn)動,穿過打點計時器的紙帶纏繞在圓柱邊緣,不計紙帶的厚度,圓柱的半徑為r=0.05m，打點計時器的打點周期T為0.02秒，圓柱勻速轉(zhuǎn)動時打點計時器持續(xù)打點，圓柱轉(zhuǎn)動一段時間后停止轉(zhuǎn)動,取下紙帶后發(fā)現(xiàn)紙帶上的點跡如圖，刻度尺測得OE兩點間的距離x，（1）用已知量和測得量寫出圓柱轉(zhuǎn)動的角速度表達式

；根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得其值為

（2）這種研究問題的思想方法是

參考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲為直三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在離坡底B點距離為的坡面上的C點豎直固定一根直桿AC，桿高也是。桿的上端到坡底B之間有一絕緣光滑細桿。一個帶電量為＋、質(zhì)量為的物體穿于細桿AB上，從靠近A點處由靜止出發(fā)。整個系統(tǒng)處于水平向右的勻強電場中，已知∠CBA＝37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），且已知運動過程中，桿AB對物體的作用力恰好為零，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，求（1）電場強度E的大?。?）物體在細桿上由A點滑行到B點所用的時間。參考答案：（1）E＝3mg/(4q)（2）17.（10分）如圖，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為l，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度的大小為B，兩根金屬桿1、2擺在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為、和、，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)都為，已知：桿1被外力拖動，以恒定的速度沿導(dǎo)軌運動，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運動，導(dǎo)軌的電阻可忽略，求此時桿2的動量大小。

參考答案：解析：設(shè)桿2的運動速度為，由于兩桿運動時，兩桿和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

（2分）感應(yīng)電流

（2分）桿2做勻速運動，由平衡條件有：

（2分）桿2的動量：

（2分）解得

（2分）18.（11分）如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑1/4圓弧軌道固定在光滑水平面上。軌道上方的A點有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后，打在圓弧軌道上的B點但未反彈。在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度即刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊沿著圓弧軌道滑下。已知A點與軌道圓心O連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角為30°，C點為圓弧軌道的末端，緊靠C點有一質(zhì)量為M＝3kg的長木板，模板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平。小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3，g取10m/s2。求：（1）小物塊剛到達B點時的速度vB；（2）小物塊沿圓弧軌道到達C點時對軌道末端的壓力Fc的大?。唬?）木板上度L至少為多少時小物塊才不會滑出長木板？參考答案：解析：（1）小物塊從A到B做自由落體運動

mgR=mvB2

（1分）

vB=4m/s

（1分）

（2）小物塊沿軌道切線方向分速度vB1

vB1=vBs