2022-2023学年山东省烟台市招远第二中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2022-2023学年山东省烟台市招远第二中学高三物理上学期期末试题含解析一、 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. 如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反，区域的宽度均为L现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，设逆时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的是 （） 参考答案：D2. （单选）如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30角时，粒子在磁场中运动的时间最长

2、，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为A B C D 参考答案：D3. 平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时（ ）A运动的时间 B瞬时速率C水平分速度与竖直分速度大小相等 D位移大小等于 参考答案： ABD 4. （1）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是 A遏止电压B饱和光电流C光电子的最大初动能D逸出功（2）一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核，粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。已知粒子的质量为

3、m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c。求衰变前原子核的质量。参考答案：（1）ACD (4分。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分:有选错的不给这4分）（2）设衰变产生的粒子的速度大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有设衰变前原子核质量为M0，衰变前后能量守恒，有解得 5. （单选）如图所示，带正电的点电荷Q固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q点为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点vM、vN和EM、EN分别表示电子在M、N两点的速度和电势能，则电子从M点逆时针运动到N点（） A 电子的动

4、能先减小后增大 B 电场力对电子做了正功 C vMvN，EMEN D vMvN，EMEN参考答案：【考点】： 电势能；动能定理的应用【分析】： 根据影响速度和电势能大小的因素来分析速度和电势能的变化，找到转化的方向对于系统能量守恒，机械能与电势能相互转化： 解：AB、当电子从M点向N点运动时，库仑力对电子先做正功，后做负功，运动的速度先增加后减小，所以动能先增加后减小，故A、B错误CD、根据功能关系可知，电子的电势能先减小后增加，电场力所做的总功为正，所以总的电势能减小，动能增大，则vMvN，EMEN故C正确，D错误；故选：BC【点评】： 考查牛顿第二定律与库仑定律等规律，掌握库仑力做功的特点

5、，库仑力做正功，电势能减小，库仑力做负功，电势能增加同时注意系统的机械能与能量的区别二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形 该列横波传播的速度为_； 写出质点1的振动方程_参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2 m ，故波速为 （2分） 该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得 7. 一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示

6、，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_m。参考答案：正向0.88. 近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是 A氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B衰变所释放的电子是原子核内的

7、中子转化成质子和电子所产生的C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为 ，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过 次衰变， 次衰变（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应O2O3【答案解析】（1）BD

8、 （2） 4 ；4 （3） 解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即衰变，故B正确；C、射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；D、发生衰变时，生成的粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即粒子由2个中子和2个质子构成，故衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；故选：BD（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为设经过了n次衰变，m次衰变有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4（3）设粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v则根据动量守恒定律可

9、得：m1v0=（m2-m1）v 由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】衰变生成氦原子核，衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次衰变电荷数少2，质量数少4，一次衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数先根据动量守恒定律列方程求解出衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能9. 一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的 。参考答案：10. 如图所示，在探究产生感应电流

10、的条件的实验中，当磁铁静止在线圈上方时，可观察到电流表指针不偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；当磁铁迅速插入线圈时，可观察到电流表指针偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；此实验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生参考答案：考点：研究电磁感应现象专题：实验题分析：根据感应电流产生的条件分析答题；感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流解答：解：当磁铁静止在线圈上方时，穿过闭合回路的磁通量不变，电流表指针不偏转；当磁铁迅速插入线圈时，穿过闭合回路的磁通量变化，电流表指针偏转；此实验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生故答案为：

11、不偏转；偏转；变化点评：本题考查了探究感应电流产生的条件，分析图示实验、根据实验现象即可得出正确解题11. 某同学设计了如下实验方案用来验证牛顿运动定律: (1)如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动。 (2)如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A, B, C,D,E是纸带

12、上五个计数点。 图乙中滑块下滑的加速度为_。(结果保留两位有效数字) 若重锤质量为m，滑块质量为M,重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为_。 某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为_kg.(结果保留两位有效数字)参考答案：12. 如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R，细线CB与AB垂直。（静电力恒量为K，环境可视为真空），则小球所受的重力的大小为_，若小球所受的

13、重力为G，缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为_。参考答案：；或13. 一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_.（g=10m/s2）参考答案：25；0.2三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在实验室中利用下列器材测量一个层叠电池的电动势和内电阻。A电压表VB安培表AC滑动变阻器R（050，4.5A）D定值电阻R0（阻值5）E开关与导线若干该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请按照电路图在乙图上将实物连线补充

14、完整 开关闭合前，将滑动变阻器的滑片P置于右端。下表为滑片从右端逐次向左移动到不同位置点时测得的U、I值。该同学将测得的数据在U-I坐标中描点连线（图丙）。请根据图线求得该电池的电动势E=_V，内电阻r=_。（保留两位有效数字）从表中数据可判断在相邻位置点_之间电路一定存在故障，（填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”），并分析该处故障产生的原因是_。参考答案：如图 （2分，量程选错的不给分）8.9（9.0也正确，2分） 9.810 （2分）b c （2分）滑动变阻器在该处断路（答“滑片在该处接触不良”的也正确）15. 1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如

15、图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a= （用题中所给物理量表示）。（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 （用题中所给物理量和测量的物理量表示）。参考答案：（1） （2）滑块的质量M和沙桶的质量m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于T的匀强磁场中，绕着垂直于磁

16、场方向的轴以rad/s的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求： （1）交变电流的瞬时表达式； （2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功； （3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量。参考答案：（l） （2）；J （3）C17. （7分）如图所示，一质量m=0.20kg的滑块（可视为质点）从固定的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小v=4.0m/s。已知斜面的倾角=37，斜面长度L=4.0m，sin37=0.60，cos37=0.80，若空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块沿

17、斜面下滑的加速度大小；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数；（3）在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小。参考答案：解析：（1）设滑块沿斜面下滑的加速度大小为a，根据v2=2 aL 解得 a=2.0m/s2 （2）根据牛顿第二定律有 mgsinmgcos= ma 解得 =0.50 （3）设滑块下滑过程的时间为t，则有，解得t=2.0s 在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小IG=mgt解得 IG=4.0Ns 18. 如图所示,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0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g =10 m/s2)求:(1)斜面的倾角落 (2)物体与水平面之间的动摩擦因数(3) t =0.6 s 时的瞬时速度 v t ( s )0.00.20.41.21.4v( m/s )0.01.02.01.10.7参考答案：(1)=30 (2)=0.2 (3)2.3 m/s物体在光滑斜面上运动时,做匀速直线运动,由前三列数据可求物体在斜面上运动时的加速度,则,在斜