山西省大同市柴油机厂子弟中学2023年高三物理期末试题含解析

山西省大同市柴油机厂子弟中学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.以下说法中正确的是______。（填选项前的字母）．A．原子的核式结构学说，是卢瑟福根据天然放射实验提出来的B．核反应方程：Be＋He―→C＋X中的X为质子C.C的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的，则此遗骸距今约有17190年 D．一群氢原子处在n＝4的能级，跃迁到较低能级时，辐射的光谱线条数为4条参考答案：C2.在粗糙绝缘的斜面上A处固定一点电荷甲，在其左下方B点无初速度释放带电小物块乙，小物块乙沿斜面运动到C点静止．从B到C的过程中，乙带电量始终保持不变，下列说法正确的是A．甲、乙一定带异种电荷

B．小物块的电势能一定减少C．小物块机械能的损失一定大于克服摩擦力做的功

D．B点的电势一定高于C点的电势参考答案：B3.（单选）两条可调角度导轨与圆环构成下图实验装置，让质量分别为m1和m2的两个物体分别同时从竖直圆上的P1，P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A，P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2，则（）A．调整导轨角度，只有当θ1=θ2时，两物体运动时间才相同B．两小球在细杆上运动加速度之比为sinθ1：sinθ2C．物体分别沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2D．若m1=m2，则两物体所受的合外力之比为cosθ1：cosθ2参考答案：解：将物体的重力分别沿光滑弦轨道P1A、P2A方向和垂直轨道方向分解，则沿光滑的弦轨道P1A、P2A方向分力分别为m1gcosθ1、m2gcosθ2，根据牛顿第二定律知，加速度分别为gcosθ1和gcosθ2．故B错误．若质量相等，则两物体的合力之比为cosθ1：cosθ2．故D正确．因为弦轨道的长度L=dcosθ，由L=，解得：t=，d为直径，可知运动的时间相等，与θ角无关，故A错误．根据v=at知，物体沿P1A、P2下滑到A处的速度之比为cosθ1：cosθ2．故C错误．故选：D．4.如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两位同学手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上放有四块砖，下列说法中正确的是：（A）由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己（B）由于乙端比较重，凳子和手之间产生较大的摩擦，乙可以将凳子拉向自己（C）谁用的力气大就可以将凳子拉向自己（D）拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动参考答案：

答案：BD5.（单选）下列说法正确的是A．动量为零时，物体一定处于平衡状态B．动能不变，物体的动量一定不变C．物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2014年5月10日南京发生放射源铱-192丢失事件，铱-192化学符号是Ir，原子序数77，半衰期为74天．铱-192通过β衰变放出γ射线，γ射线可以穿透10-100mm厚钢板．设衰变产生的新核用X表示，写出铱-192的衰变方程

▲

；若现有1g铱-192，经过148天有

▲

g铱-192发生衰变．参考答案：

（2分）；0.757.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否8.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下9.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h10.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）

某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大

11.如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为mA和mB的木块A、B.A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作匀加速直线运动，加速度为a以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是aA=______，小块B的加速度是aB=______.参考答案：，a12.在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每5个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．此纸带的加速度大小a=

m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=

m/s．（结果保留三位有效数字）参考答案：1.92，0.768．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s用逐差法来计算加速度a=═1.92m/s2．某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度v4==0.768m/s故答案为：1.92，0.768．13.木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于

。参考答案：

答案：2FS/3三、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.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为45°且斜向上方。现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45°。不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大。求：⑴C点的坐标；⑵离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；⑶离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。参考答案：解：⑴磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有：

①同时有

② 粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，xC＝－（r＋rcos450）＝

③

故，C点坐标为（，0）

④⑵设粒子从A到C的时间为t1，设粒子从A到C的时间为t1，由题意知

⑤设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，由牛顿第二定律和运动学知识，有

⑥

及

⑦

联立⑥⑦解得

⑧设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知

⑨

故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为：

⑩⑶粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着v0的方向（设为x′轴）做匀速运动，即

①

②

沿着qE的方向（设为y′轴）做初速为0的匀变速运动，即

③

④设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为α．由图中几何关系知

⑤，……⑥

⑦综合上述①②③④⑤⑥⑦得

⑧

⑨17.如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物块，导线框的边长为L、电阻为R。物块放在光滑水平面上，线框平面竖直且ab边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，方向水平但相反，Ⅰ区域的高度为L，Ⅱ区域的高度为2L。开始时，线框ab边距磁场上边界PP′的高度也为L，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，M始终在水平面上运动，当ab边刚穿过两磁场的分界线QQ′进入磁场Ⅱ时，线框做匀速运动，不计滑轮处的摩擦。求：（1）ab边刚进入磁场Ⅰ时，线框的速度大小；（2）cd边从PP′位置运动到QQ′位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量；（3）ab边从PP′位置运动到NN′位置过程中，线圈中产生的焦耳热。参考答案：(1)对线框和物块组成的整体，由机械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)线框从Ⅰ区进入Ⅱ区过程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通过线圈导线某截面的电量：q＝IΔt＝（2分）(3)线框ab边运动到位置NN′之前，线框只有ab边从PP′位置下降2L的过程中才有感应电流，设线框ab边刚进入Ⅱ区域做匀速运动的速度是v2，线圈中电流为I2，I2＝

（2分）此时M、m均做匀速运动，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根据能量转化与守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）则线圈中产生的焦耳热为:Q＝3mgL－（2