山东省济宁市任城区唐口镇闫寺中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

山东省济宁市任城区唐口镇闫寺中学2022-2023学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.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a端移动时，A.I变大，U变小

B.I变大，U变大C.I变小，U变大

D.I变小，U变小参考答案：答案：D2.（多选）如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核H)和氦核He).下列说法中正确的是()A.氘核H)的最大速度较大B.它们在D形盒内运动的周期相同

C.氦核He)的最大动能较大D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能参考答案：BC

解析：A、根据qvB＝m，得v＝．两粒子的比荷相等，所以最大速度相等．故A错误；B、带电粒子在磁场中运动的周期T=，两粒子的比荷相等，所以周期相等．故B正确．C、最大动能EK＝mv2＝，两粒子的比荷相等，但质量不等，所以氦核最大动能大．故C正确．

D、回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，否则无法加速．故D错误．故选BC．3.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（

）A．图中航天飞机正加速飞向B处B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小参考答案：答案：ABC4.如图甲所示，竖直放置的无限长直导线的右侧固定一小圆环，直导线与小圆环在同一平面内，导线中通入如图乙所示电流，（规定电流方向向上时为正）下列说法正确的是：

A．当0＜t＜T/4时，环中电流沿逆时针方向

B．当T/4＜t＜T/2时，环中电流越来越大

C．当T/2＜t＜3T/4时，环中电流沿顺时针方向D．当3T/4＜t＜T时，环有收缩的趋势参考答案：ABC5.(单选)如图5－5所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中有A、B、C三点，这三点所在处半径关系为rA>rB＝rC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是()A．aA＝aB＝aC

B．aC>aA>aBC．aC<aA<aB

D．aC＝aB>aA参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为2.1m/s．参考答案：考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据和加速度的定义a==，=解答．解答：解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案为：9：7，2.1m/s．点评：本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，=．7.首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是

。参考答案：奥斯特，西，法拉第8.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：由万有引力提供向心力可知，，联立以上两式可得。9.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.4510.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s，从该时刻起，质点a的振动方程为

cm．参考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时刻．读出振幅A，由y=﹣Asint写出质点a的振动方程．【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现在波峰的时刻为t==s=1s波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案为：5；1；y=﹣5sinπt11.用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc-图象，根据图象求出该金属的截止频率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.参考答案：5.0×1014

6.4×10-3412.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.质量为m的物体受到两个互成角度的恒力F1和F2的作用，若物体由静止开始，则它将做

运动，若物体运动一段时间后撤去一个外力F1，物体继续做的运动是

运动。参考答案：匀加速，匀变速。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV，RV约为300Ω。请补充完整某同学的实验步骤：S1

（1）①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到

（填“a”或“b”）端，闭合开关S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；②闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的

；读出此时电阻箱R0的阻值，即等于电压表内阻RV。（2）实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：A．滑动变阻器（最大阻值150Ω）

B．滑动变阻器（最大阻值50Ω）为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用_______（填序号）。（3）对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测

（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值RV；且在其他条件不变的情况下，若R越大，其测量值R测的误差就越

（填“大”或“小”）。参考答案：15.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)．已知打点计时器所接电源频率为50Hz．⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是①________．

⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为②______，而动能的增加量为③______(保留3位有效数字，重锤质量为m)．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量④______（填“大于”或“小于”）动能的增加量，原因是⑤

．

⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下，从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点，因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为⑥_________(保留3位有效数字)，这样他发现重力势能的减少量⑦_______（填“大于”或“小于”）动能的增加量，原因是⑧_________________．参考答案：（1）15.7

（2）1.22m

1.20m

大于

有空气阻力和摩擦（3）1.23m

小于

重锤实际下落加速度小于g，而用重力加速度g计算将重锤速度算大了四、计算题：本题共3小题，共计47分16.飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长，其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点。请你求出（计算结果均保留两位有效数字）。（1）飞机在后一阶段的加速度大小；（2）电磁弹射器的牵引力的大小；（3）电磁弹射器输出效率可以达到，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。参考答案：（1）令后一阶段飞机加速度为，平均阻力为，则

（2分）

得：

（2分）(2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为，平均阻力为则

，

（2分）

得：

（2分）由

（2分）

得

（2分）或解

由动能定理：

（6分）得

（2分）（3）电磁弹射器对飞机做功

（2分）则其消耗的能量

（2分）

17.（18分）如图所示，顺时针以4.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触。一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则

（1）小物块水平抛出的初速度v0是多少？

（2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少？

（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小物块离开平台后经多长时间t到达斜面底端？参考答案：解析：（1）由题意可知：小块落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小块速度方向与斜面平行，否则小块会弹起，所以vy

=v0tan53°

（2分）vy2=2gh

（2分）

代入数据，得vy

=4m/s，v0

=3m/s

（2分）（2）由vy

=gt1得t1=0.4s

（1分）s=v0t1=3×0.4m=1.2m

（1分）因为物块离开传送带的速度小于4.0m/s，所以一直匀加速由得：=1.5m（3）小块沿斜面做匀加速直线运动的加速度8m/s2

（2分）初速度=5m/s

（2分）（2分）

代入数据，整理得

4t22+5t2-26=0

解得