山东省威海市新县八里畈乡高级中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

山东省威海市新县八里畈乡高级中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析一、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.（多选）如图甲所示，一物块m在平行斜面向上的外力F作用下静止在粗糙斜面上，当外力F按照图乙所示规律变化时，斜面和物块始终处于静止状态，下列说法正确的是(

)A.地面对斜面的摩擦力逐渐增大B．地面对斜面的摩擦力逐渐减小C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大D.物块对斜面的摩擦力可能一直减小参考答案：BC2.下列说法中正确的是:

A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的，则该元素的半衰期为3.8天B．粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少D．氢原子从定态n=3跃迁到n=2，再跃迁到定态n=1，则后一次跃迁辐射的光子波长比前一次的要短。E．光电效应实验说明光具有粒子性。参考答案：ADE3.如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是(

)A．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同参考答案：CA4.近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星打下坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，若火星的平均密度为ρ。下列关系式中正确的是

（

）A．

B．C．

D．参考答案：D由可知，选项D正确。5.（单选）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：分子电流假说．专题：电磁感应中的力学问题．分析：要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．解答：解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．故选B．点评：主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．7.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）8.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）9.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：a流向b；小于10.大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。跃迁发生前这些原子分布在

个激发态能级上，其中最高能级的能量值是

eV（基态能量为-13.6eV）。参考答案：①2

，

②E=-13.6-(-12.09)=-1.51eV

11.测得某电梯在上行起动阶段的速度如下表所示：(l)在坐标纸上描点如图所示，请在图中作出电梯在O～6Os内的速度一时间图线；

(2)由所作图线判断，在0～6Os内电梯加速度的变化情况是____________．参考答案：12.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．13.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

▲

种，其中最短波长为

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用下列器材测量一个定值电阻的阻值：①待测电阻：阻值约100Ω②一个直流电源E：电动势约4V，内阻不计③一块直流电压表V：量程0～3V，内阻约15kΩ④一个电阻箱：阻值范围0～999.9Ω⑤一个单刀开关S

⑥导线若干（1）按器材的规格和要求在方框内画出设计的实验电路图，并标注器材的代号.（2）实验中测得，电阻箱的读数为R1时，电压表读数为U1，电阻箱读数为R2时，电压表读数为U2，用测定的实验数据写出计算待测电阻的表达式：=

.（3）测得的的值比真实值

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）参考答案：（1）电路可设计为甲、乙两种若设计为图甲，则（2）为，（3）为偏小；若设计为图乙，则（2）为，（3）为偏小15.（14分）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示。此金属管线长约30㎝，电阻约10。已知这种金属的电阻率为，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积。现已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（3V,6K）、蓄电池E（6V,0.05）、开关一个，带夹子的导线若干：（1）上列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下一些器材供选择，请选出合适的器材，电流表应为

,滑动变阻器应选用

（只填代号字母）。A．电流表A1（600mA,1.0）

B．电流表A2（3A,0.1）

C．滑动变阻器R1（2K,0.5A）

D．滑动变阻器R2（10,2A）（2）在下面方框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组有关数值，并把图乙的实物连成实际测量电路。

（3）实验中要测量的物理量有：

，计算金属管线内部空间截面积的表达式为：

。参考答案：答案：（1）A\D（各1分,共2分）；（2）电路及实际测量电路如图所示（3+3分。画成限流连接、其它无错的各扣1分）；（3）用螺旋测微器测横截面边长（1分），用毫米刻度尺金属管线长度（1分），电压表示数（1分），电流表示数（1分）（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(18分)如图所示，水平面内有两根足够长的平行导轨L1、L2，其间距d=0．5m，左端接有容量C=2000μF的电容。质量m=20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度B=2T。现用一沿导轨方向向右的恒力F1=0．44N作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经t时间后到达B处，速度v=5m/s。此时，突然将拉力方向变为沿导轨向左，大小变为F2，又经2t时间后导体棒返回到初始位置A处，整个过程电容器未被击穿。求(1)导体棒运动到B处时，电容C上的电量；(2)t的大小；(3)F2的大小。参考答案：解析：

17.如图，上下表面平行的玻璃砖折射率n=，下表面镀有反射膜，玻璃砖右侧整直放置一标尺。一束单色光以入射角i=45o射到玻璃砖上表面的A点，在标尺上出现两个光点(图中未面出)。不考虑多次反射，已知折射光在玻璃砖内的传播时间为t，真空中的光速为c，求：(i)标尺上两光点的距离；(ii)光在标尺上形成两光点的时间差。参考答案：(i)(ii)试题分析：（i）根据题意画出光路图，根据折射定律和，及几何关系求解距离；（ii）求反射光在AE段的传播时间，根据等时即可求出时间差。(i)光路如图由折射定律：由几何关系知GF=BE=AB光在玻璃中的速度为光在玻璃中的路径长度s=2AB=vt可解得标尺上两光点的距离(ii)反射光在AE段的传播时间为在EG段的传播时间与折射光在BF段的时间相等，所以光在标尺上形成两光点的时间差：【点睛】作出光路图，运用几何知识求出光在玻璃砖内