山西省長(zhǎng)治市原莊中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省長(zhǎng)治市原莊中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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1.一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)P與攝氏溫度t的變化如圖所示，其狀態(tài)經(jīng)歷了ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行．則氣體體積在(A)ab過(guò)程中變小

(B)bc過(guò)程中保持不變(C)cd過(guò)程中可能增加

(D)da過(guò)程中可能保持不變參考答案：D2.如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O點(diǎn)為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑．右側(cè)是一個(gè)固定光滑斜面，斜面足夠長(zhǎng)，傾角θ=30°．一根不可伸長(zhǎng)、不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2，且m1＞m2．開(kāi)始時(shí)m1恰在碗口水平直徑右端A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直．當(dāng)m1由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開(kāi)，不計(jì)細(xì)繩斷開(kāi)瞬間的能量損失，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，m1的機(jī)械能一直減少B．當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m1的速率是m2速率的2倍C．細(xì)繩斷開(kāi)后，m1能沿碗面上升到B點(diǎn)D．m1最終將會(huì)停在C點(diǎn)參考答案：A【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律．【分析】機(jī)械能的變化量等于除重力以外的力做物體做的功，m1m2在用同一根繩子連在一起，則沿著繩子方向的速度相同，根據(jù)幾何關(guān)系求出當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m1、m2速率的關(guān)系，根據(jù)機(jī)械能守恒判斷m1能否沿碗面上升到B點(diǎn)及最終的位置．【解答】解：A、在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，除重力做功外，繩子的拉力對(duì)小球做負(fù)功，所以m1的機(jī)械能一直減少，故A正確；B、設(shè)重力加速度為g，小球m1到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)m1、m2的速度大小分別為v1、v2，由運(yùn)動(dòng)的合成分解得：，故B錯(cuò)誤；C、若從A到C的過(guò)程中，只有重力做功，物體到到C后可以沿著碗面上升到B點(diǎn)，且速度剛好為零，但在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能一直減少，所以不能到達(dá)B點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D、由于碗的內(nèi)表面及碗口光滑，所以m1將在碗內(nèi)一直關(guān)于C點(diǎn)對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)下去，不會(huì)停止在C點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．故選：A3.如圖，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，有兩點(diǎn)。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向與連線成角；點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向與連線成60°角。關(guān)于兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小及電勢(shì)高低，下列說(shuō)法中正確的是A.，

B.，C.，

D.，參考答案：A4.（單選）用某色光照射金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面飛出，如果改用頻率更大的光照射該金屬表面，則A．金屬的逸出功增大

B．金屬的逸出功減小C．光電子的最大初動(dòng)能增大

D．光電子的最大初動(dòng)能不變參考答案：C5.原子序數(shù)大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說(shuō)法中正確的是（

）

A.原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)減少4

B.原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)增加4

C.原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)減少1

D.原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)增加1參考答案：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，一輛長(zhǎng)L=2m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時(shí)，仍在向前運(yùn)動(dòng)，設(shè)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與它對(duì)地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當(dāng)車速為v0=7m／s時(shí)，把一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。那么，經(jīng)過(guò)t=

s物塊離開(kāi)平頂車；物塊落地時(shí)，落地點(diǎn)距車前端的距離為s=

m。參考答案：

7.1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

8.如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開(kāi)關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端9.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時(shí)速度大小為

，小球落地時(shí)重力的功率為

。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）

參考答案：①

5

(2分)

4010.水平放置的平行板電容器，其上板開(kāi)有一個(gè)小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)兩板電勢(shì)差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：11.如圖所示，實(shí)線表示兩個(gè)相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，圖中的＿＿＿＿＿點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置。參考答案：答案：b，a12.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為8N，它與豎直墻面成37°角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對(duì)B端鉸鏈的作用力的方向?yàn)開(kāi)_______________，該力的大小為_(kāi)____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：水平向右，313.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）（4分）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（4分）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即，因?yàn)?，所以，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）．求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．參考答案：＜H＜5R

設(shè)物塊從h1高處滑下時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v1，且剛好能通過(guò)最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

①…………………2分由向心力公式可得：

②…………2分由①②兩式聯(lián)立得：

③…………1分設(shè)物塊從h2高處滑下時(shí)經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)的速度為v2，此時(shí)對(duì)軌道的壓力剛好是5mg，由機(jī)械能守恒定律得：

④…………2分由向心力公式可得：⑤……………………2分由題設(shè)知：

⑥………………1分由④⑤⑥聯(lián)立得：⑦…………1分由⑤⑦兩式得，物塊下滑時(shí)的高度H應(yīng)滿足下式＜H＜5R

⑧………………1分17.光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為，電場(chǎng)寬度為，左邊界有一固定的絕緣墻壁，如圖所示，質(zhì)量為和的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上，電場(chǎng)線與軌道平行，B球處于電場(chǎng)的右邊界處，A球距離墻壁為（），A、B兩球帶正電，電量分別為和；今由靜止同時(shí)釋放兩球，問(wèn)（已知所有碰撞機(jī)械能均不損失，小球電量不轉(zhuǎn)移，忽略兩球的庫(kù)侖力作用）（1）A球第一次與墻壁碰時(shí)B球的速度大??；（2）要使A球第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就能與B球相碰，求滿足的條件參考答案：(1)(2)1＞k≥解析：（1）在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩球的加速度：aA=，aB=…①

A球第一次與墻壁碰時(shí)兩球速度相等為v，v2-0=2aAkx0…②

由①②式得v=（2）A球與墻壁第一次碰后到A、B相遇用時(shí)為t，兩球加速度為a

有：xB-xA=（1-k）x0…③

xA=-vt+at2…④

xB=vt+at2…⑤

t≤…⑥

由③④⑤⑥得：1＞k≥18.如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。開(kāi)始時(shí)，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0，現(xiàn)將K打開(kāi)，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為時(shí)，將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。參考答案：本題考查玻意耳定律、關(guān)聯(lián)氣體、壓強(qiáng)及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為，壓強(qiáng)為；下方氣體的體積為，壓強(qiáng)為。在活塞下移的過(guò)程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得