山西省长治市原庄中学2023年高三物理下学期期末试题含解析

山西省长治市原庄中学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1.一定质量理想气体的压强P与摄氏温度t的变化如图所示，其状态经历了ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行．则气体体积在(A)ab过程中变小

(B)bc过程中保持不变(C)cd过程中可能增加

(D)da过程中可能保持不变参考答案：D2.如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑．右侧是一个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角θ=30°．一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2．开始时m1恰在碗口水平直径右端A处，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直．当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失，则下列说法中正确的是（）A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1的机械能一直减少B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的2倍C．细绳断开后，m1能沿碗面上升到B点D．m1最终将会停在C点参考答案：A【考点】机械能守恒定律．【分析】机械能的变化量等于除重力以外的力做物体做的功，m1m2在用同一根绳子连在一起，则沿着绳子方向的速度相同，根据几何关系求出当m1运动到C点时，m1、m2速率的关系，根据机械能守恒判断m1能否沿碗面上升到B点及最终的位置．【解答】解：A、在m1从A点运动到C点的过程中，除重力做功外，绳子的拉力对小球做负功，所以m1的机械能一直减少，故A正确；B、设重力加速度为g，小球m1到达最低点B时m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成分解得：，故B错误；C、若从A到C的过程中，只有重力做功，物体到到C后可以沿着碗面上升到B点，且速度刚好为零，但在m1从A点运动到C点的过程中，机械能一直减少，所以不能到达B点，故C错误；D、由于碗的内表面及碗口光滑，所以m1将在碗内一直关于C点对称的运动下去，不会停止在C点，故D错误．故选：A3.如图，在点电荷Q的电场中，有两点。点场强大小为，方向与连线成角；点的场强大小为，方向与连线成60°角。关于两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是A.，

B.，C.，

D.，参考答案：A4.（单选）用某色光照射金属表面时，有光电子从金属表面飞出，如果改用频率更大的光照射该金属表面，则A．金属的逸出功增大

B．金属的逸出功减小C．光电子的最大初动能增大

D．光电子的最大初动能不变参考答案：C5.原子序数大于92的所有元素，都能自发地放出射线，这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确的是（

）

A.原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4

B.原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4

C.原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1

D.原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1参考答案：答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：

7.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

8.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端9.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）

参考答案：①

5

(2分)

4010.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：11.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置。参考答案：答案：b，a12.如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：水平向右，313.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）（4分）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）（3分）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．参考答案：＜H＜5R

设物块从h1高处滑下时到达最高点的速度为v1，且刚好能通过最高点，由机械能守恒定律得：

①…………………2分由向心力公式可得：

②…………2分由①②两式联立得：

③…………1分设物块从h2高处滑下时经过轨道最高点的速度为v2，此时对轨道的压力刚好是5mg，由机械能守恒定律得：

④…………2分由向心力公式可得：⑤……………………2分由题设知：

⑥………………1分由④⑤⑥联立得：⑦…………1分由⑤⑦两式得，物块下滑时的高度H应满足下式＜H＜5R

⑧………………1分17.光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场，场强为，电场宽度为，左边界有一固定的绝缘墙壁，如图所示，质量为和的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上，电场线与轨道平行，B球处于电场的右边界处，A球距离墙壁为（），A、B两球带正电，电量分别为和；今由静止同时释放两球，问（已知所有碰撞机械能均不损失，小球电量不转移，忽略两球的库仑力作用）（1）A球第一次与墙壁碰时B球的速度大小；（2）要使A球第一次向右运动过程中就能与B球相碰，求满足的条件参考答案：(1)(2)1＞k≥解析：（1）在电场内运动时两球的加速度：aA=，aB=…①

A球第一次与墙壁碰时两球速度相等为v，v2-0=2aAkx0…②

由①②式得v=（2）A球与墙壁第一次碰后到A、B相遇用时为t，两球加速度为a

有：xB-xA=（1-k）x0…③

xA=-vt+at2…④

xB=vt+at2…⑤

t≤…⑥

由③④⑤⑥得：1＞k≥18.如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。参考答案：本题考查玻意耳定律、关联气体、压强及其相关的知识点。设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为，压强为；下方气体的体积为，压强为。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得