2023届山东省泰安市宁阳县四中高三年级下册期中考试试卷物理试题

2023届山东省泰安市宁阳县四中高三下学期期中考试试卷物理试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，。球抛出时的高度较b球的

高，尸点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力.与b球相比，a球

a

♦T-*

\b

''K

、/

t/

t/

tI•，

P

A.初速度较大

B.速度变化率较大

C.落地时速度一定较大

D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大

2、下列说法正确的是（）

A.天然放射现象揭示了原子具有核式结构

B.衰变成怨Pb要经过6次6衰变和8次a衰变

C.a、p和丫三种射线中a射线的穿透力最强

D.氢原子向低能级跃迁后，核外电子的动能减小

3、对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（）

A.当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小

B.当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大

C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大

D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大

4、在光滑水平面上静止着物体A,物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰，如图所示，则弹簧被压

缩的过程中

①当弹簧处于最大压缩状态时，两物体速度相等

②只有A、B速度相等时，系统的动量才守恒

③作用过程中，系统的动量总是守恒的

④A、B速度相等时，系统动能最小

下列选项组，完整、正确的一组是（）

A.①②B.①③④C.①②④D.③④

5、2013年12月2日，“嫦娥三号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月

面可能造成的不利影响，“嫦娥三号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R,表面重力加速度大小为g,

引力常量为G,下列说法正确的是（）

A.“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态

B.为了减小与地面的撞击力，“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内处于失重状态

C.“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为7=噌

D.月球的密度为

4/rRG

6、质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的u-f图像如图乙所示。在整个运动过

程中，以下说法不正确的是（g=10m/s2）（

图甲

A.物块与传送带间的动摩擦因数为〃=0.2

B.整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m

C.物块与传送带的相对位移大小为3m,相对路程为9m

D.运动过程中摩擦生热为18J

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面

成。角时，小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时，恰与管

壁无相互作用。已知小球质量机=0.5kg,初速度vo=6m/s,半圆形管道半径K=0.18m,g取lOm/s?。则有（）

A.小球在最高点的速度为0

B.小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N

C.（9=60°

D.圆轨道最低点距地面高度〃=1.8m

8、如图所示为平行于x轴的静电场电势。随x变化的图象。电子只受电场力，自一公位置静止释放，到达。点时的动

能为耳，已知电子电量为e,质量为m，2%则下列分析正确的是（）

A.电子在x=X1处速度为旦B.电子在x=%处加速度为善叽

V2m2mx

12m1

C.电子将沿X轴做往复运动，周期T=8——D.电子在x=X1处动能与电势能之和为上线

Ve<P、、、2

9、如图甲所示，长为/、倾角为a的斜面固定在水平地面上，一质量为，〃的小物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向

下滑动，已知小物块与斜面间的动摩擦因数〃与下滑距离x的变化图像如图乙所示，贝！1（）

x

0

甲乙

A.>!an_

B.小物块下滑的加速度逐渐增大

C.小物块下滑到斜面低端的过程中克服摩擦力做的功为:二二二“二

D.小物块下滑到低端时的速度大小为

10、如图所示，有两列沿z轴方向传播的横波，振幅均为5cm,其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左

传播，f=0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是（）

A.乙波传播的频率大小为1Hz

B.甲乙两列波的速度之2：3

C.两列波相遇时，能形成稳定的干涉现象

D.U0时，x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动

E.UO.25s时，x=6cm处的质点处在平衡位置

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为g。

（1）对于实验的要求，下列说法正确的是;

A.将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力

B.钩码的质量要远小于木块的质量

C.要保证长木板水平

D.接通电源的同时释放木块

(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电源，纸带上的点每

5个点取1个记数点，但第3个记数点没有画出，则该木块的加速度。=m/s2;(结果保留三位有效数字)

(3)若木块的质量为钩码的质量为加，则木块与长木板间的动摩擦因数为(用M、"八"、g表示结果)。

12.(12分)为了探究物体质量与加速度的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为加和小的两个小

车，用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来，重物的质量为小。，忽略滑轮的质量和各种摩擦，使两车同时从静止开始运动,

同时停止，两个小车发生的位移大小分别为©和X2o

小车I小车2

(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比，只需验证表达式____________成立。(用题中所给物理量表示)

(2)实验中(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示为一个用折射率n=石的透明介质做成的四棱柱的截面图，其中NA=NC=90。，NB=60。，

BC=20cm.现有一单色光在色细光束从距B点30cm的O点垂直入射到棱镜的AB面上.每个面上的反射只考虑一次,

已知光在真空中的速度为c=3.0xl08m/s.求：

(1)最先从棱镜射出的光束的折射角；

(2)从BC面射出的光束在棱镜中运动的时间.

14.(16分)如图所示，横截面是半径为R的扇形4co的玻璃砖放存水平面上，4。与08垂直，ZBOC=15°,。为

AB弧的中点，一束单色光从。点以60。的入射角射入玻璃砖，折射光线刚好垂直CO射出。

(i)求玻璃砖对光的折射率；

(ii)若让该光束垂直A。面射人玻璃砖，刚好照射到。点，试分析光线能否在。点发生全反射；若能发生全反射,

求反射光线从。点到达0C面所需的时间(已知sin75°=恒■立,光在真空中的传播速度为c)。

4

15.(12分)如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T,

在y轴上尸点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向间夹角6=30°的方向，已知粒子质

量均为/n=5.0xl0-**kg,电荷量g=1.0xl()-8C,Lop=30cm,取71=3。(不计粒子间相互作用及粒子重力)

(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；

(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

A.由/7=/g『可得，高度越高，下落时间越大，由％=比可知，两球水平位移相同，但是方求运动时间短，故〃球初

速度较大，A错误；

B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B错误；

C.”球的水平速度小于》球，故落地时虽然竖直分速度大于5球，但是合速度不一定大于b球，C错误；

D.由tan9=&_，a球落地时间，大，但是。小，故”球的tan6一定大于5球，即。球落地时速度方向与其初速度方

V

向的夹角较大，D正确；

故选D。

2、B

【解析】

A.天然放射现象中，原子核发生衰变，生成新核，同时有中子产生，因此说明了原子核有复杂的结构，但不能说明

原子具有核式结构，故A错误；

B.根据质量数和电荷数守恒知，质量数少32,则发生8次a衰变，导致电荷数少16,但是电荷数共少10,可知，发

生了6次6衰变，故B正确；

C.丫射线的穿透能力最强，电离能力最弱，a射线的穿透能力最弱，电离能力最强，故C错误；

D.根据玻尔理论可知，氢原子向低能级跃迁后，电子轨道的半径减小，由库仑力提供向心力得

.e1v2

k--m——

r~r

可知核外电子的动能增大，故D错误。

故选B。

3、C

【解析】

气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强可

能变大、可能不变、也可能变小；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大。

故选C。

4,B

【解析】

当弹簧接触A后，A做加速运动，B做减速运动，当两物体速度相等时弹簧处于最大压缩状态，则①正确；当AB相

互作用过程中，系统受合外力为零，则系统的动量守恒，则②错误，③正确；A、B速度相等时，弹簧弹性势能最大,

此时系统动能最小，则④正确；

A.①②，与结论不相符，选项A错误；

B.①③④，与结论相符，选项B正确；

C.①②④，与结论不相符，选项C错误；

D.③④，与结论不相符，选项D错误；

故选B。

5、D

【解析】

A.“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中万有引力全部提供向心力，处于完全失重状态，故A错误；

B.为了减小与地面的撞击力，在“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态。故

B错误；

C.“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，即：

解得：

故C错误；

D.月球表面的重力近似等于万有引力，贝!J：

GMm4D3

mg=，M=p-nR

月球的密度：

pc=---3--g---

4兀RG

故D正确。

故选：D。

6、C

【解析】

A.由图知，物块运动的加速度大小为

Av2—(—4).2c,2

a=——=---------m/s-=2m/s-

△t3

根据牛顿第二定律得

[img=ma

可得

〃=0.2

故A正确；

B.由图知，传送带的速度为

n=2m/s

在0-3s内，传送带的位移

%=uf=2x3m=6m

方向向左；根据图象的“面积”表示位移，可得0-3s内，物块运动的位移大小为

x,=—x4x2--x2xlm=3m

-22

方向向右，则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为

L-xt+x2=9m

故B正确；

C.0-3s内，由于物块相对于传送带来说一直向右运动，所以物块与传送带的相对位移大小和相对路程都为9m,故C

错误；

D.运动过程中摩擦生热为

Q=gK%+x2)=O.2xlxlOx9J=18J

故D正确；

不正确的故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、BC

【解析】

A.小球在最高点恰与管壁无相互作用力，根据牛顿第二定律

2

me-m—匕

R

解得

A错误；

B.小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有

2mgR=；mv^-gmv\

解得

v2=3m/s

在最低点有

.V2

K

解得

&=30N

根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N,B正确；

C.平抛运动水平方向上做匀速直线运动，分解速度

%cos0=v2

解得

八1

cos0--

2

解得

6=60°

c正确；

D.在竖直方向上做竖直上抛运动，逆过程为自由落体运动，根据运动学公式

九二(%sin6)2

2g

解得

/i=1.35m

D错误。

故选BC«

8、BC

【解析】

A.静电场平行于x轴，则0—X图线的斜率表示场强，所以一赴到0间的电场为匀强电场，0到々间电场也为匀强

电场，设电子在X=%处速度为％根据动能定理

=Ek

11F12

所以

故A错误；

B.电子只受电场力，根据牛顿第二定律

a上=»皿

miwc227nXj

故B正确;

C.电子将沿x轴做往复运动，设从-》2到0电子的运动时间为〃，根据运动学公式

22mx2

所以

2m

4=x2

往复运动的周期

2m

T=4八=8%

故C正确

D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和

为0,故D错误。

故选：BC«

9,BC

【解析】

A、物块在斜面顶端静止释放能够下滑，则满足：，"gsina>"o"?gcosa,即"o<tana,故A错误.

B、根据牛顿第二定律有：二=。"二二""二=二池二-二二C匚,下滑过程中"逐渐减小，则加速度a逐渐增大,

故B正确.

C、由图乙可知二=一蔡J二:，则摩擦力二=匚二二85二=-二;二产二.二：二Ncs二,可知/与X成线性关系，如

图所示:

其中看尸"omgcosa,图线和横轴所围的面积表示克服摩擦力做的功，则下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功:

二二-二，二二二二二二cos二，故C正确.

,，-7*

D、下滑过程根据动能定理有：二二二sm二-二二='二二•，解得：二=、二二sm二一二'二二coC,故D错误.

故选BC.

【点睛】

本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理的综合应用，涉及到变力做功的问题，尸-X图象所围的面积表示尸所做的功.

10、ADE

【解析】

B.由于两列波在同一介质中传播，因此两列波传播速度大小相同，故B错误；

A.由图可知，甲波的波长九=4cm,乙波的波长/.2=8cm,由产廿■可知，甲波和乙波的频率之比为2：1,又甲波的频

率为2Hz,所以乙波的频率为1Hz,故A正确；

C.由于两列波的频率不相等，因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故C错误；

D.由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的，根

据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；

E.从U0时刻起再经过0.25s,甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零，乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零，

根据叠加原理可知该质点处在平衡位置，故E正确。

故选ADEo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

mg-(m+M)a

11、C0.737

【解析】

(1)[1]AB.本实验不需要平衡摩擦力，也不需要使钩码的质量远小于木块的质量，选项AB错误;

C.为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力，长木板必须水平，选项C正确;

D.接通电源，待打点计时器打点稳定，再释放木块，选项D错误。

故选C。

(2)⑵每打5个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式以=.〃

可以求出加速度的大小，则有

求得a=0.737m/s2。

(3)[3]由牛顿第二定律得

mg-juMg=(m-]-M)a

mg一。%+M)Q

求得〃=------Mr;g--------»

12、/«1%)=m1-x2不需要

【解析】

(1)[11根据运动学公式x=!可知甲、乙两车运动的加速度之比为

2

4：=X]:x2

要验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论，则满足

4:a,=?：m\

可得

网S]-m2s2

即等式叫电=加2s2近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”；

(2)[2]根据实验装置可知甲、乙两车所受的合外力相等，而甲、乙两车运动的时间相同，根据运动学公式x=『可知

甲、乙两车运动的加速度之比等于甲、乙两车运动的位移之比，所以只要测出甲、乙两车的质量和运动的位移就可验

证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论，故不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)60°(2)2x10%

【解析】

(1)光束从O点垂直AB面进入棱镜，射到CD面上，由几何关系入射角为30°

由sinC=一

n

可知C>30。，所以在CD面上有光线折射出.

sinz

由折射定律〃=——