山西省吕梁市电视中学2023年高三物理下学期期末试题含解析

山西省吕梁市电视中学2023年高三物理下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.（单选）如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是 A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动 B．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动 C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动 D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动参考答案：D2.钍核Th经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则

A．铅核的符号为Pb，它比Th少8个中子

B．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子

C．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子

D．铅核的符号为Pb，它比Th少12个中子参考答案：

答案：C3.（单选）如图所示，两个宽度均为L的条形区域，存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC，其直角边BC长为2L，并处于水平．现使线框以速度v水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针的电流方向为正方向，取时间t0＝作为计时单位)参考答案：D4.如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中

A．重力对木块m做正功

B．木块M对木块m的支持力做负功

C．木块M对木块m的摩擦力做负功

D．木块m所受合外力对m做正功。参考答案：ABD5.（多选）如图所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD，其中，A、B、C、D在同一平面内，E为AD的中点，F为BC的中点。一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为WAB=1.6xlO-8J；将该粒子从D点移动到C点，电场力做功为WDC=3.2x10-8J。则以下分析正确的是（

）A.若粒子的电量为3.2x10-8C，则D、C之间的电势差为1VB.若A、B之间的距离为lcm，粒子的电量为1.6xlO-8C，该电场的场强一定是E=1V/mC.若将该粒子从E点移动到F点，电场力做功WEF有可能大于3.2×lO-8JD.若将该粒子从E点移动到F点，电场力做功为WEF=2.4×lO-8J参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。（1）小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。下列说法正确的是________。A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道的末端必须保持水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表（2）小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。则照相机两次闪光的时间间隔Δt＝____s，小球被抛出时的水平速度v＝_____m/s。参考答案：

(1).AC

(2).0.1s

(3).2.0m/s试题分析：（1）做研究平抛运动的实验时，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，使之平抛时的初速度相等，选项A正确；斜槽轨道不必须光滑，只要小球落下时具有一定的速度即可，选项B错误；斜槽轨道的末端必须保持水平，以保证小球能够水平抛出，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要秒表，选项D错误；（2）小球在竖直方向是自由落体运动，且ABC三点是相邻的三个点，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。考点：研究平抛运动。7.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；1458.如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________m/s．参考答案：0.04；

3009.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

10.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，实验过程是在弹簧外力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200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．11.后，该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39：11512.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

13.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α、β、γ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（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β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α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α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α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得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β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α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β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α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．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示：是用静电计研究影响平行板电容器电容的因素的实验装置，电容器已经充电，在下面的操作中，电容器的电量近似保持不变。按要求完成下面问题：（1）用笔画做导线连接静电计与电容器（2）水平移动左边的极板，使两极板间的距离增大，发现静电计的指针偏角增大，这说明

（3）要研究平行板电容器电容与两极板正对面积的关系，应如何操作？参考答案：15.（18分）（１）下图中螺旋测微器的读数为

mm，分度为0.05mm的游标卡尺的示数为

cm

(2)某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A．电流表A1（量程150mA，内阻r1=10Ω）

B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）C．定值电阻R0=100Ω

D．滑动变阻器R，最大阻值为10ΩE．电源E，电动势E=4V（内阻不计）

F．开关S及导线若干①根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3，请你在答题卡的线框内画出测量Rx的一种实验原理图（图中元件作用题干中相应英文字母符号标注）。②实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知量和测得的物理量表示Rx=_______。参考答案：（1）10.195mm，6.170cm；（2）或

（电路图6分，表达式6分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.从斜面上某位置，每隔T＝0.1s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图7所示，测得sAB＝15cm，sBC＝20cm，试求： （1）小球的加速度a； （2）拍摄时B球的速度vB； （3）拍摄时C、D间的距离sCD； （4）A球上面滚动的小球还有几个？参考答案：5m/s2

1.75m/s

0.25m

A球的上方正在滚动的小球还有两个17.如图所示，质量为m的汽车以恒定功率P从A点由静止出发，先沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到B点（其受到的阻力为车重k1倍），随后沿着长度为S2的水平面运动到D点（其受到的阻力为车重k2倍）。若S1和S2足够长，汽车在AB、BD段最后均可达到匀速行驶。求：（1）汽车在AB段和BD段分别耗时为多少？达到匀速时，其速度V1和V2分别为多大？（2）汽车发动机在过B点后，为了省油，至少还需工作多久才能到达D点。（3）若汽车可先沿着长度为S2的水平面运动（其受到的阻力为车重k2倍），随后沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到D点（其受到的阻力为车重k1倍）。若k1=k2=k，请问与原路径相比，哪个更省时，为什么？参考答案：(1)AB间匀速(1分)(1分)∴（1分）BD间匀速（1分）（1分）∴（1分）(2)若以为初速汽车滑行能达到D点，则汽车发动机在段工作时间为t=0(1分).若不能,设至少还需工作时间t,恰好到达D.动能定理:∴

（1分）（3）两个路径克服阻力做功相同.动能定理:（1分）

可知汽车到达点，末速度越大，汽车发动机工作时间越长。汽车沿原路径到达点，最后车速为，而汽车沿新路径到点，末速度为。因为所以汽车沿原路径耗时更多。

18.如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定。a.试分析在一个周期（即2t0时间）内单位长度亮线上的电子个数是否相同。b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。参考答案：见解析（1）根据动能定理

【3分】

解得：

①

【3分】（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

解得：

【2分】根据牛顿第二定律：

【1分】解得：

【1分】设圆弧所对圆心为α，满足：

由此可知：

电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：

【1分】通过上式解得坐标

【1分】（3）a.设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，PQ间的电压为u垂直电场方向：

②

平行电场方向：

③

此过程中电子的加速度大小