山西省大同市閣老山中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市閣老山中學(xué)2022-2023學(xué)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.某個(gè)由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示．導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ，制成內(nèi)、外半徑分別為a和b的半球殼層形狀（圖中陰影部分），半徑為a、電阻不計(jì)的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個(gè)引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計(jì)的金屬膜成為另外一個(gè)電極．設(shè)該電阻的阻值為R．下面給出R的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會(huì)求解R，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，R的合理表達(dá)式應(yīng)為（）A．

B．

C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】電阻定律．【分析】根據(jù)等式左右兩邊的單位是否相同，判斷是否合理．當(dāng)左右兩邊的單位相同時(shí)，等式才合理．再將b=﹣a代入分析是否合理．【解答】解：A、等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω，單位是合理的．將b=a代入得到R≠0，因?yàn)殡娮枋呛鼙〉囊粚?，電阻?yīng)該很小，這個(gè)等式是不合理的．故A錯(cuò)誤．

B、等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω，單位是合理的．將b=a代入得到R=0，根據(jù)上面分析是合理的．故B正確．

C、等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω?m2，左右兩邊單位不同，則此式不合理．故C錯(cuò)誤．

D、等式左邊的單位是Ω，右邊的單位是Ω?m2，左右兩邊單位不同，則此式不合理．故D錯(cuò)誤．故選B2.（單選）如圖所示，一根輕桿（質(zhì)量不計(jì)）的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸，另一端固定一個(gè)小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力的方向可能（

）A．沿F1的方向B．沿F2的方向C．沿F3的方向D．沿F4的方向參考答案：C3.（單選）升降機(jī)的地面固定一個(gè)壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a)所示，壓力傳感器通過(guò)處理電路和計(jì)算機(jī)相連，當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)描繪出一段時(shí)間內(nèi)物體對(duì)壓力傳感器的壓力隨時(shí)間變化的圖像如圖(b)所示，關(guān)于升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A．0～t1一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)B．t1～t2一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C．t1～t2的加速度可能逐漸增大D．t2～t3的加速度可能逐漸增大參考答案：C解析：C、由圖線t1～t2可知，物體對(duì)P的壓力大于物體的重力，且逐漸增大，則支持力大于重力，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，由此可知電梯加速度方向可能豎直向上，且在變大，故C正確．

B、由圖線L可知，支持力的大小等于2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=ma，解得a=g，方向豎直向上．故B正確．

C、由圖線M可知，支持力等于重力，知電梯可能處于靜止，可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．故C錯(cuò)誤．

D、由圖線N可知，支持力的大小先大于mg再小于mg，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度的方向先向上，再向下．故D正確．

故選BD．4.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，下列有關(guān)放射性知識(shí)的說(shuō)法中正確的是（

）

A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱

B．氡的半衰期為3．8天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)7．6天后就一定只剩下1個(gè)氡原子核

C．衰變成要經(jīng)過(guò)8次β衰變和8次α衰變

D．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的參考答案：D5.一個(gè)物體自靜止開(kāi)始做加速度逐漸變大的加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，末速度為，則這段時(shí)間內(nèi)的位移

(

)A.

B．

C．

D．無(wú)法確定參考答案：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：

87.利用如圖所示的電路可以測(cè)定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動(dòng)變阻器R很小。不改變滑動(dòng)變阻器R滑動(dòng)觸頭位置，當(dāng)電阻箱R0的阻值為10kΩ時(shí)，電壓表正好滿偏；當(dāng)電阻箱R0的阻值為30kΩ時(shí)，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

8.如圖所示，平行板電容器充電后，b板與靜電計(jì)金屬球連接，a板、靜電計(jì)外殼均接地，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)開(kāi)一定角度．若減小兩極板a、b間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，則靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)

（填變大、變小或不變）參考答案：變小9.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉?wèn)題（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因?yàn)閙vB2/2≈mghB，近似驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律10.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測(cè)出對(duì)應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很?。畡t只要測(cè)量量滿足

，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長(zhǎng)約20m的金屬絲，其橫截面直徑約lmm，金屬絲的電阻率為5×10-3Ω·m。一位同學(xué)用伏安法測(cè)量該金屬絲的電阻，測(cè)量時(shí)使用電動(dòng)勢(shì)為4.5V的電源。另有如下器材供選擇：

A．量程為0—0.6A，內(nèi)阻約為2Ω的電流表

B．量程為0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表

c．量程為0—6V，內(nèi)阻約為4kΩ的電壓表

D．量程為0—15V，內(nèi)阻約為50kΩ的電壓表

E．阻值為0—10Ω．額定電流為lA的滑動(dòng)變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器

①以上器材應(yīng)選用

．(填寫器材前的字母)

②用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖所示實(shí)驗(yàn)電路連接完整．

③閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，而電壓表示數(shù)為零．為檢測(cè)電壓表的好壞，該同學(xué)拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的

接線柱(填“正”或“負(fù)”)；如果電壓表完好，將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查

．參考答案：（1）①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功（2）①ACE②實(shí)驗(yàn)電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路（1）若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很?。蓜?dòng)能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測(cè)量量滿足x2與H成正比，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。（2）由電阻定律可估算出該金屬絲的電阻大約為100Ω，電流表選擇量程為0—0.6A電流表，電壓表選擇量程為0—6V的電壓表；選擇阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器。用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的—正接線柱。將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路。11.（5分）如圖所示在真空中XOY平面的X＞0區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與XOY平面垂直，在X軸上P（10，0）點(diǎn)，有一放射源，在XOY平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速度V＝1.0×105m/S的帶正電的粒子粒子質(zhì)量m＝1.0×10-26Kg粒子的帶電量為q＝1.0×10-18C，則帶電粒子打到y(tǒng)軸上的范圍為＿＿＿＿＿（重力忽略）參考答案：

答案：-10cm~17.3cm

12.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。參考答案：答案：右、右13.(3-5模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為ν的可見(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由A向B滑動(dòng)，通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)___▲__(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變?nèi)?、?jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在冬天，雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹，使相鄰兩個(gè)鐵塔間的拉力大大增加，導(dǎo)致鐵塔被拉倒、壓榻，電力設(shè)施被嚴(yán)重?fù)p毀，給當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)、生活造成了極大不便和巨大損失。當(dāng)若干相同鐵塔等高、等距時(shí)，可將之視為如圖所示的結(jié)構(gòu)模型，已知鐵塔質(zhì)量為m，相鄰鐵塔間輸電線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m0，輸電線靠近鐵塔部分與豎直方向?yàn)榻?，已知冰的密度為，設(shè)冰層均包裹在輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）.（1）每個(gè)鐵塔塔尖所受的壓力將比原來(lái)增大多少？（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點(diǎn)，最低點(diǎn)所受的拉力大小分別為多少？參考答案：17.在半徑R＝4000km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2kg的小球從軌道上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)．求：(1)圓弧軌道BC的半徑r；(2)該星球的第一宇宙速度vⅠ．參考答案：A解：(1)

聯(lián)立可得：

由圖像可得H=0.4m,F=0N;

H=1.0m，F(xiàn)=6N代入可得：r=0.16m

=4m/s2

（2）