2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市擔(dān)山中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市擔(dān)山中學(xué)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.如圖所示，一水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的一端連接一阻值為R的電阻，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬桿一個水平向右的初速度，讓其自由滑行，導(dǎo)軌足夠長，則金屬桿滑行過程所受安培力F、運動速度v、加速度a、位移x大致圖像正確的是參考答案：B2.（多選）如圖△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知(

)A．從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B．玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率 C．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度D．在雙縫干涉實驗中，a光干涉條紋寬度小于b光干涉條紋寬度E.a光和b光干在同一種介質(zhì)中相遇根本不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象參考答案：【知識點】光的折射定律．N1【答案解析】BCE

解析：A、a、b兩光在側(cè)面上的入射角相同，但是b光發(fā)生全反射，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，故A錯誤．B、a光的臨界角大，根據(jù)sinC=知，a光的折射率小，故B正確．C、根據(jù)v=知，a光的折射率小，則a光在棱鏡中的傳播速度大．故C正確．D、a光的折射率小，其波長長，根據(jù)干涉條紋間距公式△x=λ，知，a光的干涉條紋寬度大，故D錯誤．E兩列波發(fā)生干涉的條件是：頻率相同，相位差恒定，振動方向平行,故E正確；故選：BCE．【思路點撥】根據(jù)光線在棱鏡的側(cè)面上是否發(fā)生全反射得出折射率的大小，從而得出頻率的大小，根據(jù)v=得出在棱鏡中傳播速度的大?。鶕?jù)△x=λ，分析干涉條紋間距的關(guān)系．解決本題的突破口在于通過全反射的臨界角大小得出折射率的高低，知道折射率、頻率以及在介質(zhì)中傳播的速度的大小關(guān)系．3.(單選)如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端?，F(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊（

）

A.最大速度相同

B.最大加速度相同

C.上升的最大高度不同

D.重力勢能的變化量不同

參考答案：C4.一勻強電場的方向豎直向上，t=0時刻，一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P，不計粒子重力，則P-t關(guān)系圖象是A. B. C. D.參考答案：A【詳解】由于帶電粒子在電場中類平拋運動，在電場力方向上做勻加速直線運動，加速度為，經(jīng)過時間，電場力方向速度為，功率為，所以P與t成正比，故A正確。5.（多選）圖中a、b為兩帶正電的小球，帶電量都是q，質(zhì)量分別為M和m；用一絕緣彈簧聯(lián)結(jié)，達(dá)到平衡時，彈簧的長度為d0?，F(xiàn)把一勻強電場作用于兩小球，場強的方向由a指向b，在兩小球的加速度相等的時刻，彈簧的長度為dA．若M=m，則d=d0B．若M>m，則d>d0C．若M<m，則d>d0D．d=d0，與M、m無關(guān)參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：27.如圖所示，M為理想變壓器，各電表均可視為理想電表．當(dāng)電路輸入端a、b接正弦交流電壓時，原、副線圈中電流表的示數(shù)分別為I1和I2，則原、副線圈的匝數(shù)之比等于

；在滑動變阻器的滑片P向上滑動的過程中，示數(shù)不會發(fā)生變化的電表是

．

參考答案：答案：I2：I1

V1與V28.11．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(dāng)?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(jìn)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9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機械能守恒定律后，做了一個實驗，將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運動，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點的速度，再根據(jù)機械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設(shè)最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當(dāng)h＜2.5R時，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，首先考慮能否運用機械能守恒，當(dāng)然本題也可以根據(jù)動能定理求解．15.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為___________。

參考答案：()11.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

12.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下．若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，動能和重力勢能之和增加，重力勢能和電勢能之和減少．（填“增加”、“減少”或“不變”）參考答案：考點：電勢能；能量守恒定律．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：由粒子的運動軌跡彎曲方向，判斷出電場力方向，分析電場力做功的正負(fù)，判斷電勢能的變化．粒子運動過程中，重力勢能、動能和電勢能的總和保持不變，由能量關(guān)系可知重力勢能與電勢能總和的變化，及動能和電勢能之和的變化．解答：解：油滴由a到b，由運動軌跡可判出油滴所受的電場力與重力的合力豎直向上，故油滴所受的電場力方向豎直向上，電場力做正功，電勢能一定減小，油滴運動過程中，重力勢能、動能和電勢能的總和保持不變，根據(jù)能量守恒定律，則有重力勢能和動能之和增加；合力做正功，動能增加，則重力勢能和電勢能之和減少．故答案為：增加，減少點評：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)類題目，較好的考查了曲線運動、動能定理及能量關(guān)系，綜合性較強，故在高考中經(jīng)常出現(xiàn)，在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意重點把握．13.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量一小工件的長度，如圖甲所示的讀數(shù)是

mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

mm。用歐姆表測同一定值電阻的阻值時，分別用×1；×10；×100三個擋測量三次，指針?biāo)肝恢梅謩e如圖丙中的①、②、③所示，被測電阻的阻值約為

Ω。參考答案：104.05

0.520

200為提高測量的精確度，應(yīng)該用擋，被測電阻阻值約為；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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。15.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形金屬線框，放在傾角為的光滑足夠長的斜面的底端，整個裝置處在與斜面垂直的磁場中，在斜面內(nèi)建立圖示直角坐標(biāo)系，磁感應(yīng)強度在x軸方向分布均勻，在y軸方向分布為B=B0+ky（k為大于零的常數(shù)）．現(xiàn)給線框沿斜面向上的初速度v0，經(jīng)時間t0線框到達(dá)最高點，然后開始返回，到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運動，速度大小為v0/4．已知線框的電阻為R，重力加速度為g．求：（1）線框從開始運動到返回底端的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量；（2）線框在底端開始運動時的加速度大?。唬?）線框上升的最大高度．

參考答案：(1)Q=

(4分)(2)感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電流

合安培力

(3分)

根據(jù)牛頓第二定律：

(2分)·(3)在上升過程中，由牛頓第二定律，得

(2分)

(1分)

(1分)

(2分)

17.靜電噴涂與普通刷漆、噴漆或機械噴涂相比有許多優(yōu)點，其裝置可簡化如圖甲所示。A、B為水平放置的間距d=0.9m的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強電場，電場強度為E=0.lV/m．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=8m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的質(zhì)量均為m=ll0-5kg、電荷量均為q=ll0-3C，不計空氣阻力，油漆微粒最后都能落在金屬板B上。(重力加速度g=10m/s2)(1)求由噴槍P噴出的油漆微粒到達(dá)B板的最短時間；(2)求油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積；(3)若讓A、B兩板間的電場反向，并在