山东省威海市文登仓上中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省威海市文登仓上中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时后一滴恰离开水龙头。测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度。设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，则A.水龙头距人耳的距离至少为34m

B.水龙头距盘子的距离至少为34mC.重力加速度的计算式为

D.重力加速度的计算式为参考答案：BD2.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻它的波形如图甲所示。经过时间0.1s，这列波的波形如图乙所示，则这列波的波速可能是 A．1．2m/s

B．2．4m/s

C．3．6m/s D．4．8m/s参考答案：AC由图象可知波的波长，由于波的传播方向可能沿x轴正向也可能沿x轴负向，故有多解。3.（单选）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（

）

A．伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来

B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律

D．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量参考答案：DA、伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，故A正确；B、笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，故B正确；C、开普勒提出行星运动三大定律，故C正确；D、万有引力常量是由卡文迪许测出的故D错误。故选D。4.（多选）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。根据以上条件，估算地球质量M，下面关于M的表达式中正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：AD5.某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3秒内通过的位移是x(单位：m)，则质点运动的加速度为()A.

B.

C.

D.

参考答案：C解：3秒内的位移,2秒内的位移,则，解得；故选C.【点睛】解决本题关键掌握初速度为0的匀变速直线运动的位移公式.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

114607.一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为

m/s2；（2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为

m/s．参考答案：（1）1.10（2）0.765【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案为：（1）1.10（2）0.7658.图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。

下面是该实验的实验步骤：

I．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

Ⅱ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

Ⅲ．接通电火花计时器的电源，使它正常工作；

Ⅳ．关闭电动机，拆除电火花计时器。研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。

①要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是

A．秒表

B．游标卡尺

C．圆规

D．量角器

②写出的表达式为

，表达式中各个物理量的含义是：

。③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果

（选填“有影响”或“没有影响”），理由是：有

。参考答案：9.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：10.1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：

；

11.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。①用天平测定小球的质量为0.50kg；②用

测出小球的直径为10.0mm；(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)③用刻度尺测出电磁铁下端到

的距离为80.40cm；④电磁铁先通电，让小球

。⑤让电磁铁断电，小球自由下落。⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s。⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为

J。(g取10m/s2，结果保留三位有效数字)（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：

。参考答案：(2)②游标卡尺,③光电门,④吸在电磁铁下端

⑦

4.00(3)在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等12.一列简谐横波沿+x方向传播，波长为λ，周期为T．在t=0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点．则图乙可能表示

（选填“O”、“a”或“b”）质点的振动图象；t=时刻质点a的加速度比质点b的加速度

（选填“大”或“小”）参考答案：b，小【分析】根据振动图象读出t=0时刻质点的位移和速度方向，再确定图乙可能表示哪个质点的振动图象．根据质点的位移分析加速度的大小．【解答】解：由图乙知，t=0时刻质点的位移y=0，速度沿y轴正方向．根据波形平移法知，甲图中b点的振动方向沿y轴正方向，且位移y=0，则图乙可能表示b质点的振动图象．t=时刻质点a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比质点b的加速度小．故答案为：b，小．13.如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来将构成一系列大小相同的正方形．岩盐是________(填“晶体”或“非晶体”)．固体岩盐中氯离子是________(填“运动”或“静止”)的．参考答案：晶体运动三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。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16.一质量为的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从0时刻由静止开始下降，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯下降的高度是多少?取重力加速度。参考答案：解析：由图可知，在第一段时间内，电梯向下匀加速运动，，（2分）解得

，（1分）电梯下降的高度

；（2分）在第二段时间内，F/N

电梯向下匀速运动，速度为，下降高度；（2分）在第三段时间内，电梯向下匀减速运动，，（2分）解得

，（1分）下降高度

（1分）所以，在整个过程中，电梯下降的总高度为

。（1分）17.如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“"平行金属导轨，间距L=lm，导轨所在的平面与水平面的倾角为37°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场。现将一质量m=0.1kg、电阻R=2的金属杆水平靠在导轨处，与导轨接触良好。(g=l0m／s2sin37°=0.6

cos37°=0.8)(1)若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t(T)，金属杆由距导轨顶部lm处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；(2)若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为产为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m／s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度B的大小；(3)若磁感应强度随时间变化满足时刻金属杆从离导轨顶端So=lm处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑5m所用的时间。参考答案：（1）若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t（T），金属杆由距导轨顶部lm处释放，至少经过20s释放，会获得沿斜面向上的加速度；（2）若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为产F=v+0.4（N），v为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m/s2沿导轨向下做匀加速运动，匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）若磁感应强度随时间变化满足B=（T），t=0时刻金属杆从离导轨顶端S0=1m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，则金属杆下滑5m所用的时间．（1）金属杆有沿着斜面向上的加速度时，安培力等于重力沿斜面的分力，由安培力表达式F=BIL，结合B随t的变化关系，可以解得时间t；（2）金属杆收到重力和安培力的作用而做匀加速运动，由牛顿第二定律，结合安培力表达式，可解得磁感应强度B．（3