山东省临沂市高里中心中学2023年高三物理期末试卷含解析

山东省临沂市高里中心中学2023年高三物理期末试卷含解析一、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：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行。大量电子从正方形的中心O，以相同速率ｖ向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（

）

A．在正方形边界上c点电势最高

B．到达a点的电子电势能最小，速率是2v

C．到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是v

D．到达dc边中点的电子速率是v参考答案：CD2.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（A）A．利用等效思维建立“合力与分力”的概念B．利用理想模型法建立“点电荷”的概念C．利用极限法建立“瞬时速度”的概念D．利用探究法研究加速度与合力、质量的关系参考答案：3.（单选）如图所示．实线是某电场中的电场线．虚线是一个带止电的粒子仪在电场力作用下的运动轨迹，若带电粒子是从a处运动到b处．则以下判断止确的是 A．带电粒子在从a处向b处运动的过程中．其加速度变大 B．带电粒子在b处的电势能小于其在“处的电势能 C．b处的电势小于“处的电势 D．带电粒子在b处的速度大于其在“处的速度参考答案：A4.在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l，先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则在B、C、D、E四个摆中，振幅最大的是

A、B

B、CC、D

D、E参考答案：5.（多选）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则（

）A.波的周期为0.8s

B.在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为0.4m

D.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

7.（1）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p﹣V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度升高（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德罗常数为60×1023mol﹣1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为224L，已知第（1）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）根据气体状态方程和已知的变化量去判断温度的变化．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．（2）由图象可知C状态压强为p0=1atm，对于理想气体，由盖吕萨克定律解得标准状态下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数．解答：解：（1）pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在B（2，2）处温度最高．故从A→B过程温度升高；在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律△U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中△U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．故答案为：升高

等于（2）解：设理想气体在标准状态下体积为V，由盖吕萨克定律得：解得：该气体的分子数为：答：气体的分子数为7.3×1022个．点评：（1）能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．（2）本题关键根据盖吕萨克定律解得标准状况下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数8.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.1209.如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为________s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。参考答案：10；50。10.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.11.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：

①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝

cm；

②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝

cm。参考答案：①（2分）；②4512.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是

(

)

A．M带负电，N带正电

B．M的速率小于N的速率

C．洛仑兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间参考答案：A13.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂．在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图

可知弹簧的劲度系数为k=

N/m，图线不过原点

的原因是由于______．参考答案：k=200N/m；弹簧具有重量，应将弹簧悬挂后测量原长三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一个重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v－图象．假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图像上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t＝1.2s，速度增加到vC＝3.0m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g＝10m/s2，绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计．在提升重物的过程中，求出第一个时间段内物体上升的加速度大小和第二阶段拉力的瞬时功率(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程．参考答案：(1)由v－图象可知，第一个时间段内重物所受拉力F1＝6.0N设加速度大小为a，根据牛顿第二定律有F1－mg＝ma（1分）重物速度达到vC＝3.0m/s时，受平衡力，即mg＝F2＝4.0N.（1分）联立解得a＝5.0m/s2（1分）在第二段时间内，拉力的功率保持不变P＝Fv＝12W.（1分）(2)设第一段时间为t1，重物在这段时间内的位移为x1，则t1＝＝s＝0.40s（1分），x1＝at＝0.40m（1分）设第二段时间为t2，t2＝t－t1＝0.8s重物在t2这段时间内的位移为x2，根据动能定理有Pt2－mgx2＝mv－mv（2分）

解得x2＝2.125m（1分）所以被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程为x＝x1＋x2＝2.525m.（1分）17.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动的动能EK与角速度的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转动的圈数为，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组和如下表所示：0.51234n5.02080180320

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN（1）计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并填入上表中（只需填前三个）；（2）由上述数据写出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式.参考答案：（1）对砂轮有动能定理：.…………7分故填好上表：0.51234n5.020801803200.52.08.0

（2）由表和的相应数据得：

18.如图所示电路，电源电动势E=15V，内阻r=1，电阻R1=4电阻R2=R3=10，电容器的电容C=5×10—3F，求：（1）开关S打开时，电容器的电量Q1为多少？（2）将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q为多少？电流方向如何？参考答案：（1）开关S打开时，R1与R2串联，电容器两端的电压UC1等于路端电压。E=I1(r＋R1＋R2)

-----------

1分UC1=I1(R1＋R2)

------------

1分Q1=CUC1

------------

1分带入数据得Q1=0.07C

------------

1分（2）开关S闭合后，外电路的结构为：R2与R2并联再与R1串联，电容器两端的电压UC2等于电阻R1两端电压。E=I2(r＋R1