云南省大理市公郎中学2023年高三物理期末试题含解析

云南省大理市公郎中学2023年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.如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，一光束SA总是射向圆心O，在光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在P上先看到七色光带，然后各色光陆续消失，则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是（

）A．红光→紫光，红光

B．紫光→红光，红光C．红光→紫光，紫光

D．紫光→红光，紫光参考答案：D2.以下说法中正确的是（）A．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构C．放射性元素的半衰期会受到高温的影响D．现已建成的核电站的能量来自于重核裂变放出的能量参考答案：D【考点】重核的裂变；裂变反应和聚变反应．【分析】据电荷数守恒、质量数守恒确定新核和原来核电荷数的关系，确定是否是同位素，卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关．【解答】解：A、原子核放出β粒子后，转变成的新核，电荷数增1，质量数不变，生成的新核与原来的元素不是同位素．故A错误．B、卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型．故B错误．C、放射性元素的半衰期与温度无关，故C错误；D、现已建成的核电站的能量来自于重核裂变放出的能量，故D正确．故选：D12、将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图6所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（

）A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的参考答案：BCD4.天文学家发现有些恒星会在质量基本不变的情况下发生体积收缩的现象。若某恒星的直径缩小到原来的四分之一，收缩时质量视为不变，下列有关该恒星体积收缩后的相关说法正确的是（

）

A．恒星表面重力加速度增大到原来的4倍

B．恒星表面重力加速度增大到原来的16倍

C．恒星的第一宇宙速度增大到原来的16倍

D．恒星的第一宇宙速度增大到原来的4倍参考答案：B5.（多选题）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2。则此探测器A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9m/sB．悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度参考答案：BD试题分析：星球表面万有引力提供重力即，重力加速度，地球表面，则月球表面，则探测器重力，选项B对，探测器自由落体，末速度，选项A错。关闭发动机后，仅在月球引力作用下机械能守恒，而离开近月轨道后还有制动悬停，所以机械能不守恒，选项C错。近月轨道即万有引力提供向心力，小于近地卫星线速度，选项D对。考点：万有引力与航天

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：7.某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5m/s2．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求出人的最大举力．人的最大举力是一定的，再求解在地面上最多举起的物体质量及电梯的加速度．解答：解：设人的最大举力为F．以物体为研究对象．根据牛顿第二定律得：

当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能举起的物体的质量m2==60kg

当电梯匀加速上升时，F﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案为：60；5点评：本题应用牛顿第二定律处理生活中问题，关键抓住人的最大举力一定．8.（6分）一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到状态B(p1、V2)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为

，气体分子的平均动能

（选填“增大”“减小”或“不变”），气体

（选填“吸收”或“放出”）热量。

参考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)9.如图所示，a、b两幅图分别是由单色光照射圆孔屏和肥皂膜后所观察到的图案．两种图案虽然不一样，但却共同反映了光具有

性；产生图案a的条件是圆孔屏上圆孔的大小要和单色光的_________________差不多．参考答案：答案：波动

波长10.(4分)请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：

、

、

。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：

，

。参考答案：答案：伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。11.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．12.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

13.某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图a为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图b为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2，打C点时纸带的速度大小为

m/s（保留二位有效数字）

（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________。参考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数μ=0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：（1）小球刚好能通过D点时速度的大小；（2）小球到达N点时速度的大小，对轨道的压力；（3）压缩的弹簧所具有的弹性势能．参考答案：解：（1）小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点必有：

mg=m则vD==2m/s（2）从D点到N点，由机械能守恒得：mvD2+mg?2r=mvN2代入数据得：vN=2m/s．在N点有：N﹣mg=m得N=6mg=12N根据牛顿第三定律知，小球到达N点时对轨道的压力大小为12N．（3）弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得

W﹣μmgL+mgh=mvD2﹣0

W=μmgL﹣mgh+mvD2=0.44J

即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J．答：（1）小球到达D点时的速度为2m/s；（2）小球到达N点时速度的大小是2m/s，对轨道的压力是12N；（3）压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J．【考点】动能定理；向心力；功能关系；机械能守恒定律．【分析】（1）小球恰好通过D点，由牛顿第二定律求出D点的速度．（2）从D到N由机械能守恒定律求出到达N点的速度，由牛顿运动定律求小球到达N点时速度的大小对轨道的压力．（3）从A到C的过程中，由动能定理求出弹簧具有的弹性势能．17.如图，在两条靠近的平行直线轨道上有两辆小车甲、乙．当乙车以速度v0=6m/s运动到坐标原点O时，甲车在原点从静止开始沿ox方向做加速度大小为a1的匀加速运动，乙车沿同一方向做加速度大小为a2的匀减速运动直到停止．已知当甲车位移x=6m时，两车速度相同；当甲车速度为8m/s，乙车速度为2m/s时，两车的位置相同．求：（1）甲车的加速度大小为多少？（2）甲车运动8s后，两车之间的距离△x．参考答案：解：（1）设经过时间t1甲车的位移x=6m此时甲车的速度v甲=a1t1=此时乙车速度v乙=v0+a2t1此时两车速度相同即v甲=v乙设经过时间t2甲车速度为8m/s对甲车有8=a1t2对乙车有2=6+a2t2此时两车的位置相同，即解方程得：a1=2m/s2，t1=a2=﹣1m/s2，t2=4s（2）甲车运动8s后，甲车的位移x甲=设乙车t3时刻停下则0=v0+a2t3解得t3=6s说明乙车6s就停下了，x乙=两车之间的距离△x=x甲﹣x乙=46m答：（1）甲车的加速度大小为2m/s2；（2）甲车运动8s后，两车之间的距离△x为46m．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）根据已知条件利用匀变速直线运动的速度与时间关系，以及位移与速度关系列出方程，求出甲车的加速度大小；（2）先计算甲车运动8s后的位移，再判断乙车何时停下，再计算乙车的位移，最后算出两车之间的距离△x．18.如图所示，斜面倾角为θ，在斜面底端垂直斜