山西省长治市南宋中学2023年高三物理期末试卷含解析

山西省长治市南宋中学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.下列说法正确的是（）A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B．结合能越大，原子核结构一定越稳定C．如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光的光照强度才行D．发生β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1E．在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率参考答案：ADE【考点】原子的核式结构；光电效应；原子核的结合能．【分析】本题关键要知道：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型；比结合能越大，原子越稳定；当入射光的频率大于极限频率时，才能发生光电效应；β衰变时，质量数不变，电荷数增加1；相同速率情况下，质量越大的，动量越大，则波长越小，衍射现象不明显，则分辨率高．【解答】解：A、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型；故A正确．B、比结合能越大，原子核结构一定越稳定，故B错误；C、不能使某金属发生光电效应，是因入射光的频率小于极限频率，与入射光的光照强度无关，故C错误；D、β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1，故D正确；E、相同速率情况下，质子流的动量大于电子流，根据，可知质子流的波长比利用电子流小，衍射现象不明显，则有更高的分辨率，故E正确；故选：ADE．2.如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上自由滑下，在下滑过程中（）A．小孩重力势能的减少量等于动能的增加量B．小孩的机械能守恒C．小孩的机械能减少D．小孩的机械能增加参考答案：C解：小孩从滑梯上加速滑下，速度变大，动能变大；由高度变小，所以重力势能变小；由于要克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，所以小孩的机械能减少，则小孩重力势能的减少量大于动能的增加量，故ABD错误，C正确．故选：C．3.下列说法不正确的是(

)A．一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量B．同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核子数C．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间D．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时会发射出光子，且可能发出射线参考答案：答案：ABD4.1下列关于加速度与速度的有关说法正确的是()A.速度大的物体加速度一定大

B.速度变化大的物体加速度一定大C.速度为零的物体加速度可以不为零

D.加速度变大的物体速度一定变大参考答案：C5.（单选）如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（

）A.逐渐增大

B.逐渐减小C.始终不变

D.先增大后减小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：7.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____参考答案：(1)

①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）(2)

（2分）8.（2分）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：方向由a至b9.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：.F1保持不变，F2逐渐增大10.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）11.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可12.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:213.16．如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，过C点的轨道切线水平。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为m、长为3R的木板，上表面与C点等高，木板右端固定一弹性挡板（即小物块与挡板碰撞时无机械能损失）。质量为m的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数为。试求：（1）物块经过轨道上B点时的速度的大小；（2）物块经过轨道上C点时对轨道的压力；（3）木板能获得的最大速度。参考答案：解:⑴

（2分）⑵由B到C机械能守恒

（2分）得:

（1分）C点:

（2分）得:

（1分）⑶假设物块与弹性挡板相碰前已相对静止,则二者共速时木板速度最大,否则,.设物块与木板相对静止时的速度为v共,则

（2分）

（2分）由以上两式得:，说明不板不够长，故二者碰后瞬间木板速度最大.（1分）设碰后瞬间物块与木板速度分别为v1、v2,则

（2分）

（2分）由以上两式得:其中为碰后速度,即木板的最大速度.（1分）17.如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场I，右端有另一磁场II，其宽度也为d，但方向竖直向下，磁场的磁感强度大小均为B。有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，b棒置于磁场II中点C、D处，导轨除C、D两处（对应的距离极短）外其余均光滑，两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K倍，a棒从弯曲导轨某处由静止释放。当只有一根棒作切割磁感线运动时，它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比，即。求：（1）若a棒释放的高度大于h0，则a棒进入磁场I时会使b棒运动，判断b棒的运动方向并求出h0为多少？

（2）若将a棒从高度小于h0的某处释放，使其以速度v0进入磁场I，结果a棒以的速度从磁场I中穿出，求在a棒穿过磁场I过程中通过b棒的电量q和两棒即将相碰时b棒上的电功率Pb为多少？参考答案：（1）根据左手定则判断知b棒向左运动。

（2分）a棒从h0高处释放后在弯曲导轨上滑动时机械能守恒，有得

（1分）a棒刚进入磁场I时

此时感应电流大小

此时b棒受到的安培力大小

依题意，有

求得

（3分）（2）由于a棒从小于进入h0释放，因此b棒在两棒相碰前将保持静止。流过电阻R的电量

又

所以在a棒穿过磁场I的过程中，通过电阻R的电量

（3分）（——没有推导过程得1分）将要相碰时a棒的速度

（1分）此时电流

（1分）