广东省惠州市地质中学2023年高三物理期末试卷含解析

广东省惠州市地质中学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.在匀强磁场内放置一个面积为S的线框，线框平面与磁场方向垂直．若穿过线框所围面积的磁通量为Ф，则匀强磁场磁感应强度B的大小为（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】磁通量．【分析】明确磁通量定义，知道当B与S相互垂直时Φ=BS才能成立．【解答】解：磁感应强度与线圈面积相互垂直，则Φ=BS；则可得磁感应强度B=；故选：A．2.关于近代物理，下列说法正确的是___________ A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的 B．组成原子核的核子质量之和大于原子核的质量 C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的参考答案：B3.我国于2011年9月29日发射“天宫一号”目标飞行器，2012年6月16日发射“神舟九号”飞船，并与“天宫一号”实现自动交会对接，这是我国实施的首次载人空间对接。如图所示虚线为“天宫一号”A和“神舟九号”B绕地球做匀速圆周运动的交会前的轨道。由此可知（

）

A．“天宫一号”的线速度大于“神舟九号”的线速度B．“天宫一号”的周期小于“神舟九号”的周期C．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟九号”的向心加速度D．“神舟九号”通过一次点火加速后不可能与“天宫一号”实现对接参考答案：C4.如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（

）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大参考答案：【知识点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素．B3D4【答案解析】D解析：对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图

其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解

由图象可知，G1先变小后变大，G2变小又根据共点力平衡条件G1=F

G2=N故拉力F先变小后变大；故选D．【思路点拨】在力学中，有这样一类问题：一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值．它的求解方法对其他矢量的分析同样适用．

对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析．这类问题的特点是：一个物体受三个共点力作用而平衡，其中有一个力是恒定的（大小、方向均不变，一般多为物体的重力G）；另一个力的方向（或大小）始终不变（支持力），第三个力（拉力）大小和方向都可能变化．当第三个力与第二个力垂直时，第三个力最小值．找出了这一规律，运用作图法（或计算法）求解都比较方便了．5.用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是

（

）（A）若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上不能发生光电效应。（B）若两束光都能使某金属发生光电效应，则光束a照到该金属表面到电子逸出的时间间隔明显比光束b长。（C）它们在真空中具有相同大小的传播速度。（D）在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象。参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度v=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）弹簧秤示数为F=4.4N，由于铁块A处于平衡状态，所以铁块A的滑动摩擦力等于弹簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用匀变速直线运动的推论得：vC==0.80m/s.7.如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为tl=0时刻的波形图，虚线为t2=0.05s时的波形图。(1)若波沿x轴正方向传播且2T<t2-t1<3T(T为波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间。参考答案：（1）220m/s；（2）【详解】（1）波沿x轴正向传播，由图像可知：λ=4m；在?t时间内：因为2T<t2-t1<3T，则n=2，此时，解得，（2）若波速v=260m/s，则在?t=0.05s内传播的距离为则波沿x轴负向传播，此时周期为，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间

8.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）9.

（5分）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：反应方程下方的数字中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。参考答案：答案：1.8×10210.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s11.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）

参考答案：0,

212.如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的AB水平表面是粗糙的，与水平方向夹角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受挤压时，其示数为正值；当力传感器被拉伸时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中力传感器记录到的力﹣时间关系图线F﹣t图如图（b）所示，设滑块通过B点前后速度大小不变．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）则滑块C的质量为2.5kg，它在木块上运动全过程中损失的机械能为40J．参考答案：解：（1）分析滑块在斜面上的受力，可知物体受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛顿第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通过图象可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s由运动学公式得：L=a1t12==3m滑块对斜面的压力为：N1′=mgcosθ木板对传感器的压力为：F1=N1′sinθ由图象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=6×1=6m/s由图象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案为：2.5，4013.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m，一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道，并能从轨道上端飞出，则：①小球从轨道上端飞出后，能上升的最大高度为多大？②滑块能达到的最大速度为多大？参考答案：①小球和滑块在水平方向上动量守恒，规定小球运动的初速度方向为正方向，当小球从轨道上端飞出时，小球与滑块具有水平上的相同的速度，根据动量守恒，则有：mv0=3mv，①

（1分）

得：v=v0/3；②

（1分）根据能量守恒：③（1分）能上升的最大高度：H=（1分）②小球从轨道左端离开滑块时，滑块的速度最大，根据动量守恒，则有：mv0=mv1+2mv2④（2分）

根据机械能守恒，则有：mv02=mv12+2mv22

⑤

（2分）联立③④可得：v2=

⑥

（1分）

所以此时滑块的速度大小为。17.雨滴在空中下落时，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度匀速下降，我们把这个速度叫做收尾速度．研究表明，在无风的天气条件下，空气对下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2来计算，其中C为空气对雨滴的阻力系数（可视为常量），ρ为空气的密度，S为雨滴的有效横截面积（即垂直于速度v方向的横截面积）．假设雨滴下落时可视为球形，且在到达地面前均已达到收尾速度．每个雨滴的质量均为m，半径均为R，雨滴下落空间范围内的空气密度为ρ0，空气对雨滴的阻力系数为C0，重力加速度为g．（1）求雨滴在无风的天气条件下沿竖直方向下落时收尾速度的大小；（2）若根据云层高度估测出雨滴在无风的天气条件下由静止开始竖直下落的高度为h，求每个雨滴在竖直下落过程中克服空气阻力所做的功；（3）大量而密集的雨滴接连不断地打在地面上，就会对地面产生持续的压力．设在无风的天气条件下雨滴以收尾速度匀速竖直下落的空间，单位体积内的雨滴个数为n（数量足够多），雨滴落在地