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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某個由導(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、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極．設(shè)該電阻的阻值為R．下面給出R的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷．根據(jù)你的判斷，R的合理表達式應(yīng)為（）A．

B．

C． D．參考答案：B【考點】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．當左右兩邊的單位相同時，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，因為電阻是很薄的一層，電阻應(yīng)該很小，這個等式是不合理的．故A錯誤．

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錯誤．故選B2.（單選）如圖所示，一根輕桿（質(zhì)量不計）的一端以O(shè)點為固定轉(zhuǎn)軸，另一端固定一個小球，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)沿順時針方向做勻速圓周運動。當小球運動到圖中位置時，輕桿對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）升降機的地面固定一個壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a)所示，壓力傳感器通過處理電路和計算機相連，當升降機在豎直方向運動時，計算機描繪出一段時間內(nèi)物體對壓力傳感器的壓力隨時間變化的圖像如圖(b)所示，關(guān)于升降機的運動，下列說法正確的是

A．0～t1一定向上做勻加速運動B．t1～t2一定向上做勻加速運動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動狀態(tài)．故C錯誤．

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)放射性知識的說法中正確的是（

）

A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠比γ射線弱

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

C．衰變成要經(jīng)過8次β衰變和8次α衰變

D．放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的參考答案：D5.一個物體自靜止開始做加速度逐漸變大的加速直線運動，經(jīng)過時間，末速度為，則這段時間內(nèi)的位移

(

)A.

B．

C．

D．無法確定參考答案：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定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動變阻器R很小。不改變滑動變阻器R滑動觸頭位置，當電阻箱R0的阻值為10kΩ時，電壓表正好滿偏；當電阻箱R0的阻值為30kΩ時，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板與靜電計金屬球連接，a板、靜電計外殼均接地，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)開一定角度．若減小兩極板a、b間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度會

（填變大、變小或不變）參考答案：變小9.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實驗中該同學(xué)得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉栴}（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學(xué)測量的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果是否驗證了機械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因為mvB2/2≈mghB，近似驗證機械能守恒定律10.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長約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)用伏安法測量該金屬絲的電阻，測量時使用電動勢為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的滑動變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動變阻器

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，將如圖所示實驗電路連接完整．

③閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，而電壓表示數(shù)為零．為檢測電壓表的好壞，該同學(xué)拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進行檢測．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”)；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實驗電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路（1）若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜幽芏ɡ?，mgH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標原點，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的滑動變阻器。用多用電表歐姆擋進行檢測．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)強度B＝1.0×10-2T的勻強磁場，方向與XOY平面垂直，在X軸上P（10，0）點，有一放射源，在XOY平面內(nèi)各個方向發(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，通電直導(dǎo)線A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，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。當頻率為ν的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動端P由A向B滑動，通過電流表的電流強度將會___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動能為____▲__(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變?nèi)⒑喆痤}：本題共2小題，每小題11分，共計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，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（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€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€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（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項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，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)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，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，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計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)施被嚴重損毀，給當?shù)厝罕姷纳a(chǎn)、生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時，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度為L，其單位長度的質(zhì)量為m0，輸電線靠近鐵塔部分與豎直方向為角，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）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點，最低點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，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，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處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(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）