2023年广东省肇庆市田家炳中学高三物理期末试题含解析

1、2023年广东省肇庆市田家炳中学高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（）衰变放出的粒子轰击铍()时产生了未知射线。查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子()和氮原子(），结果打出了一些氢核和氮核。他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大昀氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正碰的结果，设氢核的最大速度为VH，氮核的最大速度为VN，氢核和氮核在未被打出前可认为是静止的。查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量。设氢原子的质量为m，以下说法正确的是A

2、. 钋的衰变方程为B. 图中粒子A是中子C. 未知粒子的质量为mD. 未知粒子的质量为m参考答案：BC【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，A中的核反应是错误的，选项A错误；根据题意可知，图中不可见粒子A是中子，选项B正确；氢原子的质量为m，则氮核的质量为14m，设未知射线粒子的质量为m0，碰前速度为v0，则由动量守恒和能量守恒可知：m0v0=m0v1+mvH；联立解得：；同理未知射线与氮核碰撞时，氮核的速度：；由两式可得：，故选项C正确，D错误；故选BC.2. （多选）关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（ ）A杆对物体的弹力总是沿杆的方向 B静止的物体不可能受到滑动摩擦力C物体间有摩擦力产生

3、时，必有弹力，弹力和摩擦力的方向必定是垂直的D物体所受的摩擦力方向可能与物体运动方向不在同一直线上参考答案：CD3. 某物体的运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是 A物体在第1 s 末运动方向发生改变B物体在第2 s 内、第3 s 内的加速度是相同的C物体在第2 s 末返回出发点 D物体在第5 s 时离出发点最远，且最大位移为05 m参考答案：B4. （单选）跨过定滑轮B的轻绳左端固定于墙壁的A点，接有重物的动滑轮挂上轻绳，用力向右缓慢拉动轻绳，不计一切摩擦力，则( )拉力一直变大拉力一直变小拉力先变大后变小拉力不变参考答案：A解析： 以动滑轮C为研究对象，动滑轮受物体竖直向下拉力G、

4、绳子的两个拉力F作用，绳子的两个拉力相等，绳子拉力的合力一定两绳子夹角的角平分线上，动滑轮静止，处于平衡状态，绳子拉力的合力等于G，两绳子的拉力等于F，设绳子与水平方向的夹角为，根据力的合成与平衡条件有：2Fsin=G，得：F=用力F缓慢水平向右拉动轻绳减小则F增大故选：A5. （2012?丰台区二模）如图所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一小物块，物块与水平面各处动摩擦因数相同，弹簧无形变时，物块位于O点今先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放，物块都能运动到O点左方，设两次运动过程中物块速度最大的位置分别为Q1和Q2点，则Q1和Q2点（）A都在O点处B都在O点右方，且Q1离O点近C都在O

5、点右方，且Q2离O点近D都在O点右方，且Q1、Q2在同一位置参考答案：D解：先后分别把物块拉到P1和P2点由静止释放，开始弹簧的弹力大于摩擦力的大小，物体做加速运动，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时，即F=kx=f时，速度最大，此时弹簧的形变量x=知Q1和Q2点都在O点右方，且Q1、Q2在同一位置故D正确，A、B、C错误故选D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kgm/s和PB=15kgm/s，碰撞后B球的动量改变了PB= 10kgm/s，则碰撞后A球的动量为PA=_ k

6、gm/s，碰撞前两球的速度大小之比vAvB=_。参考答案：30，7. 某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图所示打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据计算出加速度发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因（至少写两点）_ 另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，

7、则下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化（ ）参考答案： 没有平衡摩擦力 钩码质量要远小于M D 8. 如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为mA和mB的木块A、B.A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作匀加速直线运动，加速度为a以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是aA=_，小块B的加速度是aB=_. 参考答案：，a9. 23如图所示，t0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬

8、时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为 m/s；物体经过BC所用时间为 s。t/s0246v/ms-108128参考答案：13.33；6.6710. (1)我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是 （2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：a：用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是 。b：使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于 。（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，

9、处理方案有两种：A、利用公式计算；B、根据利用逐差法计算。两种方案中，你认为选择方案_比较合理。（4）下表是该同学在 “保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，且已将数据在下面的坐标系中描点，做出a-F图像；由图线求出小车的质量等于 kg（保留二位有效数字）参考答案：（1）控制变量法;（或先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系）；（2）a.平衡摩擦力；b.砂桶的重力 ；（3）B ；（4）0.49Kg0.50Kg ；11. 已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射 种频率的光子，有 种频率

10、的光能使钙发生光电效应参考答案：6（1分） 3（2分）12. 生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收这而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为，式中C为真空中的光速，若，可知被测车辆的速度大小为_m/s。参考答案：答案：30解析：根据题意有，解得v30m/s。13. 我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试验飞船，某次实验过程中，一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的

11、照相方法，从火箭点火时刻开始，每隔20s曝光一次，得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片（如图所示），已知火箭的长度为575m，当地重力加速度为98ms2用刻度尺测量照片上的有关长度，结果如图所示，根据上述条件和图示，请回答： （1）火箭运动8s时的高度 m （2）火箭运动6s时的速度大小 ms （3）火箭上升的加速度大小 ms2参考答案：(1)300.00（297.5-302.5） (2)50.0（49.4-50.6） (3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的实际长度结合照片比例计算出刻度尺1mm代表的实际长度，从而可得8s时火箭的高度。（2）由中间时刻的瞬时速

12、度等于该段位移的平均速度可求得火箭运动6s时的速度大小。（3）结合以上两问的结果，由可求得火箭上升的加速度大小。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：介质对红光的折射率等于介质对紫光的折射率；红光在介质中的传播速度和紫光在介质中的传播速度相等；红光在介质中发生全反射的临界角与紫光在介质中发生全反射的临界角相等。（其它答法正

13、确也可；答对每条得分，共6分）15. 如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角为37的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37=0.6，cos37=0.8求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m 试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平

14、抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1105Pa) (i)若要使气体压强增大到5.0105Pa,应打多少次气?(ii)若上述容器中装的是5.0105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,

15、使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0105Pa,则可充多少瓶? 参考答案：（1）40次 （2）4瓶【详解】(1)设需要打气n次，因每次打入的气体相同，故可视n次打入的气体一次性打入，则气体的初状态：， 末状态：，其中： 由玻意尔定律： 代入数据解得：；(2)设气压为时气体的体积为，则由玻意尔定律有：代入数据解得： 真空瓶的容积为 因： 故可充4瓶。17. 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径（C、D为圆轨道的最低点和最高点），已知。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用压力传感器测出滑块经过

16、圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，取g=10m/s2。求：（1）滑块的质量和圆轨道的半径；（2）是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由。参考答案：解：（1）mg(H2R)= mvD2 2分 Fmg= 2分 得：F= mg m=0.1kg，R=0.2m 2分（2）假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点（如图所示）x= OE=vDPt 1分 R=gt2 1分 得到：vDP=2m/s 1分 而滑块过D点的临界速度vDL=m/s 1分由于：vDP vDL 所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点 1分mg(H2R)= mvDP2 1分得到：H=0.6m 1分18. 某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：竖直平面内有一水平轨道AB与1/4圆弧轨道BC相切于B点，如图所示。质量m=100kg的滑块（可视为质点）从水平轨道上的 P 点在水平