2022-2023學(xué)年山西省晉城市犁川中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省晉城市犁川中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.下列關(guān)于光和原子的說法正確的是______。A．發(fā)生光電效應(yīng)時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能與照射光強度無關(guān)

B．放射性物質(zhì)發(fā)出的α、γ和β三種射線，是同一種原子核發(fā)生衰變時釋放出的C．所有核反應(yīng)都會釋放能量，D．一群處于n=4能級的H原子發(fā)生躍遷輻射，最多可觀測到6種不同頻率的光子E．α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)參考答案：2.下列說法中正確的是A．力可以使物體發(fā)生形變，也可以改變物體運動狀態(tài)B．慣性只在物體靜止或勻速直線運動時存在C．質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度D．速度的方向與物體的合外力方向相同參考答案：AC3.（多選題）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后經(jīng)變軌使其沿橢圓軌道2運行,最后再次變軌,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1與2相切于Q點,軌道2與3相切于P點,如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是A、衛(wèi)星在軌道3上的速率大于它在軌道1上的速率B、衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于它在軌道1上的角速度C、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率D、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的速率小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速率參考答案：BCD4.雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()A．紫光、黃光、藍光和紅光B．紫光、藍光、黃光和紅光C．紅光、藍光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍光和紫光參考答案：B由太陽光第一次進入水珠時的色散即可作出判斷，把水珠看作三棱鏡，向下偏折程度最大的光線一定是紫光，偏折程度最小的是紅光，從圖上可看出，a是紫光，d是紅光，則b是藍光，c是黃光，所以正確答案是B.5.宇宙中有相距較近，質(zhì)量可以相比的兩顆星球，其它星球?qū)λ麄兊娜f有引力可以忽略不計。它們在相互之間的萬有引力作用下，圍繞連線上的某一固定點做同周期的勻速圓周運動。下列說法中正確的是（

）A.它們的速度大小與質(zhì)量成正比B.它們的速度大小與軌道半徑成正比C.它們的速度大小相等D.它們的向心加速度大小相等參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗，圖是某次實驗得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點，從0點開始，每5個打印的連續(xù)點取1個計數(shù)點，標以1、2、3……。各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，則（1）物體做

的運動，理由是

；（2）物體通過1計數(shù)點的速度v1=

m/s；（3）物體運動的加速度為a=

m/s2.參考答案：（1）勻加速直線運動；；或連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差為常數(shù)；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2

7.如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是________。參考答案：C8.某同學(xué)想設(shè)計一個調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內(nèi)阻不計，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設(shè)計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內(nèi)畫出符合設(shè)計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當(dāng)滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．9.某同學(xué)利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。參考答案：10.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時，波傳播到x軸上的B質(zhì)點，在它左邊的A質(zhì)點位于負最大位移處；在t=0.6s時，質(zhì)點A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時，質(zhì)點D已運動的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.111.如圖所示，從傾角為θ=30°的斜面頂端以初動能E=6J向下坡方向平拋出一個小球，則小球落到斜面上時的動能E′為

J．參考答案：E′=14J12.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達到最高點，設(shè)物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點落回拋出點的時間為

．參考答案：24m，s．【考點】豎直上拋運動．【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間．【解答】解：物體上升到最高點做勻減速運動，則：h=t=×2=24m；物體向上運動時有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運動時有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．13.（6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ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.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示，p﹣T和V﹣T圖各記錄了其部分變化過程，試求：①溫度為600K時氣體的壓強；②在p﹣T圖象上將溫度從400K升高到600K的變化過程補充完整．參考答案：解：①由理想氣體的狀態(tài)方程得=；代入數(shù)據(jù)=解得P2=1.25×105Pa；溫度為600K時的氣體壓強為1.25×105Pa；②圖V﹣T圖可知，400K﹣500K氣體容積不變，氣體做等容變化，故在P﹣T圖中圖象應(yīng)延伸到500K處，此時壓強為1.25×105Pa；從500K﹣600K，氣體做等壓變化，壓強P2=1.25×105Pa；故從500K至600K為水平直線，故圖象如圖所示：【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）由P﹣T圖可知400K時的壓強，由V﹣T圖可知400K時的體積，則由理想氣體的狀態(tài)方程可求600K時的壓強；（2）由V﹣T圖可知400K﹣600K時氣體的變化情況，則由理想氣體狀態(tài)方程可知壓強隨溫度的變化情況，則可得出正確的P﹣T圖象．17.一名跳傘運動從懸停在高空的直升飛機中跳下，跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落，研究人員利用運動員隨身攜帶的依器記錄下了他的運動情況和受力情況：該運動員打開傘的瞬間，高度為1000m，速度v0=20m/s，此后的過程中所受阻力f與速度v2成正比，即f=kv2，數(shù)據(jù)還顯示，下降到某一高度時，速度穩(wěn)定為10m/s2直到落地（一直堅直下落），人與設(shè)備的總質(zhì)量為M=100kg，g取10m/s2。（1）求打開降落傘前人下落的距離h；（2）請描述運動員從打開降落傘到落地的過程中運動情況，定性作出這段時間內(nèi)的v-t圖象；（以打開傘時為計時起點）（3）阻力系數(shù)k多大？（4）打開傘瞬間的加速度a多大？參考答案：18.（12分）如圖所示，空間有場強E=1.0×103V/m豎直向下的電場，長L=0.4m不可伸長的輕繩固定于O點，另一端系一質(zhì)量m=0.05kg帶電q=5×10﹣4C的小球，拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放，當(dāng)小球運動至O點的正下方B點時，繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運動并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=30°、無限大的擋板MN上的C點．試求：（1）繩子至少受多大的拉力才能被拉斷；（2）A、C兩點的電勢差；（3）當(dāng)小球剛要運動至C點時，突然施加一恒力F作用在小球上，同時把擋板迅速水平向右移動3.2m，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F的方向的取值范圍．參考答案：（1）繩子至少受3N的拉力才能被拉斷；（2）A、C兩點的電勢差為1600V；（3）當(dāng)小球剛要運動至C點時，突然施加一恒力F作用在小球上，同時把擋板迅速水平向右移動3.2m，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F與豎直向上的夾角α（以順時針為正）范圍為﹣15°≤α＜150°．

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．分析：（1）由動能定理及圓周運動知識求得繩受到的拉力大?。唬?）繩斷后小球做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動知識求得小球在C點的速度，再由動能定理求得電場力在AC過程中做的功，從而得出AC兩點間的電勢；（3）根據(jù)幾何關(guān)系知，擋板水平移動3.2m，則小球在速度方向運動1.6m，根據(jù)幾何關(guān)系分析小球受力的方向取值范圍．解答：解：（1）A→B由動能定理及圓周運動知識有：（m