廣東省惠州市地質(zhì)中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

廣東省惠州市地質(zhì)中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)放置一個(gè)面積為S的線框，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直．若穿過(guò)線框所圍面積的磁通量為Ф，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】磁通量．【分析】明確磁通量定義，知道當(dāng)B與S相互垂直時(shí)Φ=BS才能成立．【解答】解：磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積相互垂直，則Φ=BS；則可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B=；故選：A．2.關(guān)于近代物理，下列說(shuō)法正確的是___________ A．β衰變時(shí)β射線是原子內(nèi)部核外電子釋放出來(lái)的 B．組成原子核的核子質(zhì)量之和大于原子核的質(zhì)量 C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明核外電子軌道是量子化的參考答案：B3.我國(guó)于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，2012年6月16日發(fā)射“神舟九號(hào)”飛船，并與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，這是我國(guó)實(shí)施的首次載人空間對(duì)接。如圖所示虛線為“天宮一號(hào)”A和“神舟九號(hào)”B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的交會(huì)前的軌道。由此可知（

）

A．“天宮一號(hào)”的線速度大于“神舟九號(hào)”的線速度B．“天宮一號(hào)”的周期小于“神舟九號(hào)”的周期C．“天宮一號(hào)”的向心加速度小于“神舟九號(hào)”的向心加速度D．“神舟九號(hào)”通過(guò)一次點(diǎn)火加速后不可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：C4.如圖所示，小球用細(xì)繩系住放在傾角為的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí)，細(xì)繩上的拉力將（

）A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】向心力；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；決定向心力大小的因素．B3D4【答案解析】D解析：對(duì)球受力分析，受重力、支持力、拉力，如圖

其中重力大小方向都不變，支持力方向不變，拉力大小與方向都變，將重力按照作用效果分解

由圖象可知，G1先變小后變大，G2變小又根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件G1=F

G2=N故拉力F先變小后變大；故選D．【思路點(diǎn)撥】在力學(xué)中，有這樣一類問題：一個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）受到三個(gè)共點(diǎn)力（或多個(gè)共點(diǎn)力但可以等效為三個(gè)共點(diǎn)力）作用而處于平衡狀態(tài)，其中一個(gè)力變化引起其它力的變化，需要判定某些力的變化情況，或確定其極值．它的求解方法對(duì)其他矢量的分析同樣適用．

對(duì)球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不變，支持力方向不變、大小變，拉力大小與方向都變，可用作圖法分析．這類問題的特點(diǎn)是：一個(gè)物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，其中有一個(gè)力是恒定的（大小、方向均不變，一般多為物體的重力G）；另一個(gè)力的方向（或大?。┦冀K不變（支持力），第三個(gè)力（拉力）大小和方向都可能變化．當(dāng)?shù)谌齻€(gè)力與第二個(gè)力垂直時(shí)，第三個(gè)力最小值．找出了這一規(guī)律，運(yùn)用作圖法（或計(jì)算法）求解都比較方便了．5.用a、b兩單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的光屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是單色光束a照射時(shí)形成的圖樣，圖乙是單色光束b照射時(shí)形成的圖樣，則下列關(guān)于a、b兩束單色光的說(shuō)法中，正確的是

（

）（A）若光束a照在某金屬上恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則光束b照到該金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)。（B）若兩束光都能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束a照到該金屬表面到電子逸出的時(shí)間間隔明顯比光束b長(zhǎng)。（C）它們?cè)谡婵罩芯哂邢嗤笮〉膫鞑ニ俣?。（D）在相同條件下，光束a比光束b更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測(cè)量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度v=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）彈簧秤示數(shù)為F=4.4N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以鐵塊A的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vC==0.80m/s.7.如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時(shí)間內(nèi)：因?yàn)?T<t2-t1<3T，則n=2，此時(shí)，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時(shí)周期為，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間

8.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天

平稱量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測(cè)量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測(cè)量工具。實(shí)驗(yàn)時(shí)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是

；②實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量有

；③待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對(duì)支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運(yùn)動(dòng)周期T、小球運(yùn)動(dòng)圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）9.

（5分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：反應(yīng)方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）。已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV。參考答案：答案：1.8×10210.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.6m/s，t=0時(shí)刻波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x=0.96m，則質(zhì)點(diǎn)P起動(dòng)時(shí)向_______方向運(yùn)動(dòng)（選填“上”或“下”），t=______s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷。參考答案：下，1.7s11.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功為J，彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

212.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力傳感器記錄到的力﹣時(shí)間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過(guò)圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1=1s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對(duì)斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對(duì)傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，4013.（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)在圖示位置時(shí)．繩b被燒斷的同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則(

)A．小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：BCD三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)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(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面上有帶有1/4光滑圓弧軌道的滑塊，其質(zhì)量為2m，一質(zhì)量為m的小球以速度v0沿水平面滑上軌道，并能從軌道上端飛出，則：①小球從軌道上端飛出后，能上升的最大高度為多大？②滑塊能達(dá)到的最大速度為多大？參考答案：①小球和滑塊在水平方向上動(dòng)量守恒，規(guī)定小球運(yùn)動(dòng)的初速度方向?yàn)檎较?，?dāng)小球從軌道上端飛出時(shí)，小球與滑塊具有水平上的相同的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒，則有：mv0=3mv，①

（1分）

得：v=v0/3；②

（1分）根據(jù)能量守恒：③（1分）能上升的最大高度：H=（1分）②小球從軌道左端離開滑塊時(shí)，滑塊的速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒，則有：mv0=mv1+2mv2④（2分）

根據(jù)機(jī)械能守恒，則有：mv02=mv12+2mv22

⑤

（2分）聯(lián)立③④可得：v2=

⑥

（1分）

所以此時(shí)滑塊的速度大小為。17.雨滴在空中下落時(shí)，由于空氣阻力的影響，最終會(huì)以恒定的速度勻速下降，我們把這個(gè)速度叫做收尾速度．研究表明，在無(wú)風(fēng)的天氣條件下，空氣對(duì)下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來(lái)計(jì)算，其中C為空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)（可視為常量），ρ為空氣的密度，S為雨滴的有效橫截面積（即垂直于速度v方向的橫截面積）．假設(shè)雨滴下落時(shí)可視為球形，且在到達(dá)地面前均已達(dá)到收尾速度．每個(gè)雨滴的質(zhì)量均為m，半徑均為R，雨滴下落空間范圍內(nèi)的空氣密度為ρ0，空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)為C0，重力加速度為g．（1）求雨滴在無(wú)風(fēng)的天氣條件下沿豎直方向下落時(shí)收尾速度的大??；（2）若根據(jù)云層高度估測(cè)出雨滴在無(wú)風(fēng)的天氣條件下由靜止開始豎直下落的高度為h，求每個(gè)雨滴在豎直下落過(guò)程中克服空氣阻力所做的功；（3）大量而密集的雨滴接連不斷地打在地面上，就會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生持續(xù)的壓力．設(shè)在無(wú)風(fēng)的天氣條件下雨滴以收尾速度勻速豎直下落的空間，單位體積內(nèi)的雨滴個(gè)數(shù)為n（數(shù)量足夠多），雨滴落在地