2022-2023学年湖南省衡阳市衡钢中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省衡阳市衡钢中学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.（多选题）下列说法中正确的有

▲

A．α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C．放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态有关D．玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征参考答案：BD试题分析：卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，不是原子核有复杂结构，故A错误；电子是实物粒子，而电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性，故B正确；放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关，C错误；玻尔将量子观念引入原子领域，能够很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征，这就是玻尔理论的局限性，故D正确．考点：考查了α粒子散射实验，半衰期，玻尔理论2.（双选）如图，光滑固定的竖直杆上套有小物块a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b，虚线cd水平。现由静止释放两物块，物块a从图示位置上升，并恰好能到达c处。在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是A．物块a到达c点时加速度为零B．绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量C．绳拉力对物块b先做负功后做正功D．绳拉力对物块b做的功等于物块b机械能的变化量参考答案：BD3.有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m．第6分钟内，发现火车前进了360m．则火车的加速度为()A．36m/s2

B．0.05m/s2

C．0.01m/s2

D．180m/s2参考答案：C4.（多选题）下列说法正确的是（）A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于油酸溶液体积除以相应油酸膜的面积B．载人飞船绕地球运动时容器内的水呈球形，这是因为液体表面具有收缩性的表现C．运动小球在水平粗糙平面做减速运动停下后，不会自发地内能减小，动能增加而加速，是因为这违反了能量守恒定律D．一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体分子密度将减小、分子平均动能将增大参考答案：BD【考点】用油膜法估测分子的大小；能量守恒定律．【分析】A、由油膜法估算分子的大小原理可判定；B、处于完全失重，水与容器无作用力，因此在液体表面张力作用下，呈现球形；C、依据功能转化关系可判定；D、根据由=C，即可求解．【解答】解：A、“用油膜法估算分子的大小”实验中是用油酸溶液滴入水中，油酸分子直径应等于油酸体积除以相应油膜的面积，不是油酸溶液体积，故A错误．B、载人飞船绕地球运动时，因处于完全失重，导致水与容器无作用力，则水在表面张力作用下，在容器内的水呈球形，故B正确．C、运动小球在水平粗糙平面做减速运动停下是由于摩擦力做功，由于摩擦生热，小球温度高于地的温度，停止后会自发地内能减少；动能增加是由于合外力做正功而加速，并不违背能量守恒定律，故C错误．D、由=C，膨胀则体积增大，密度减小；等压膨胀温度升高，故分子平均动能增大，故D正确．故选：BD．5.t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示。忽略汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是

A．在第1小时末，乙车改变运动方向

B．在第2小时末，甲乙两车相距10km

C．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大

D．在第4小时末，甲乙两车相遇参考答案：答案：BC解析：速度图像在t轴下的均为反方向运动，故2h末乙车改变运动方向，A错；2h末从图像围成的面积可知乙车运动位移为30km，甲车位移为30km，相向运动，此时两车相距70km-30km-30km=10km，B对；从图像的斜率看，斜率大加速度大，故乙车加速度在4h内一直比甲车加速度大，C对；4h末，甲车运动位移120km，乙车运动位移30m，两车原来相距70km，故此时两车还相距20km，D错。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

7.2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.5MeV的能量．①写出该热核反应方程：___________________________________②一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字）参考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根据动量守恒定律得：

解得：8.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。

①

分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（4分）（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，9.（6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。

速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）4591423751538

90

105217596参考答案：答案：18

55

53（以列为序）10.利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_________，_____________；（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________（保留两位有效数字）。参考答案：（1），(2分)；(2分)（2）μ=；(3分)（3）μ=0.25（3分）11.（4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为

。参考答案：

答案：

12.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________，电势能改变量之比是_____________。参考答案：1：1：2

2：1：213.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为R=0.6m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触。现使质量为m1=0.3kg物块A以v0=5m/s的初速度向B运动，A与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，A、B间的初始距离x=1.5m。两物体碰撞后，A物块速度变为碰前瞬间速度的1/2，B小球能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度g=10m/s2，两物体均可视为质点，试求：（1）两物体碰撞前瞬间，A物块速度v1的大小；（2）两物体碰撞后瞬间，B球速度v2的大小；（3）B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小。参考答案：17.（10分）如图所示在赤道某处的地面上，竖立着一根高20.0m的旗杆，正午时分，太阳恰好在旗杆的正上方。

（1）求在下午什么时刻，旗杆的影子长度等于20.0m。（2）在下午两点整，旗杆的顶点在地面的影子速度等于多少？参考答案：解析：（1）旗杆的影子长度等于20.0m时，太阳转过的角度应为太阳转过所需时间t=×24=3h（2）太阳转动的角速度

太阳在下午两点转过的角度=旗杆顶点在地面的影子与旗杆顶点距离为

旗杆顶点影子转动的速度旗杆影子在地面的实际速度为故=1.94×10-3m/s18.（18分）如图所示，水平放置的两块平行金属板长为l，两板间距为d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0，从