山东省青岛市第三十九中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省青岛市第三十九中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为2．15×104km，静止轨道卫星的高度约为3.60×104km，下列说法正确的是A．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期B．中轨道卫星的线速度大于7.9km／sC．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度D．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度参考答案：A根据万有引力提供向心力可得，T=，v=，a=，由题意可知，中轨道卫星的半径小于静止轨道卫星的半径，与静止轨道卫星相比，中轨道卫星的周期小，线速度大，向心加速度大，故选项A正确CD错误。7.9km／s是第一宇宙速度，即卫星绕地球转动的最大运行速度，故中轨道卫星的线速度小于7.9km／s，选项B错误。2.两个共点力F1、F2互相垂直，其合力为F，F1与F间的夹角为，F2与F间的夹角为β，如图所示。若保持合力F的大小和方向均不变而改变F1时，对于F2的变化情况，以下判断正确的是：

A．若保持不变而减小F1，则β变小，F2变大B．若保持不变而减小F1，则β变大，F2变小C．若保持F1的大小不变而减小，则β变大，F2变小D．若保持F1的大小不变而减小，则β变小，F2变大参考答案：A3.许多科学家在物理学发展中作出了重要的贡献，下列表述正确的是（

）A．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动，并通过实验得到验证B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小C．卡文迪许通过实验测得了万有引力常量D．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了电磁感应规律参考答案：C4.如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是A．(F－mg)cosθ B．(F－mg)sinθ

C．μ(F－mg)cosθ D．μ(F－mg)参考答案：A【名师点睛】滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握。5.（单选）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述正确的是A、小球的速度先减小后变大

B．小球的加速度先减小后增大

C．小球的加速度先增大后减小

D．在该过程的位移中点处小球的速度最大参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：7.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来研究。(1)某次通过毫米刻度尺读数如图乙所示，指针示数为

_____

cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_____N/m(结果保留三位有效数字，取g=l0m·s-2)。由表中数据________

（填"能"或"不能"）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。参考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【详解】（1）指针示数为25.85cm.（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4.00cm，根据胡克定律知：．

结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．8.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

9.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;10.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。11.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：12.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

13.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=2200三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物体A、B叠放在倾角θ=37°的斜面上，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA=2kg，mB=1kg，A、B间动摩擦因数μ1=0.1，B与斜面间的动摩擦因数μ2=0.2，问：为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？参考答案：解：对A受力分析如图所示，根据共点力平衡，在沿斜面方向上有：F+mAgsinα=T+fBA，fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°．对B受力分析，如图所示，在沿斜面方向上，有：mBgsinα+f+fAB=T，f=μ2（mA+mB）gcosα，fAB=fBA联立两式，代入数据，解得：F=2N答：应对A施加一平行于斜面向下的2N的拉力．17.如图所示，挡板P固定在足够高的水平绝缘桌面上，小物块A和B的大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电量，质量分别为mA、mB，两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩．整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中．A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电量保持不变，且B不会碰到滑轮.(1)若小钩上挂一质量为M的不带电物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离．(2)若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度为多大?参考答案：18.如图所示，直角三角形ABC为一三棱镜的截面，∠C＝90°，∠A＝60°，现有一束单色光垂直AB面，从P点进入三棱镜。在