山西省大同市同煤集團第三中學2023年高三物理期末試題含解析

山西省大同市同煤集團第三中學2023年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.人站在小車上盡力水平推鉛球，設(shè)人和小車的總質(zhì)量為M，鉛球的質(zhì)量為m．若小車固定不動時，鉛球被推出的速度為v0，那么，當?shù)孛婀饣≤嚹茏杂梢苿訒r，鉛球被水平推出的速度大小是

A．v0

B．v0

C．v0

D．v0參考答案：C2.如右圖所示，上表面有一段光滑圓弧的質(zhì)量為M的小車A置于光滑平面上，在一質(zhì)量為m的物體B自弧上端自由滑下的同時釋放A，則A.在B下滑過程中，B的機械能守恒B.軌道對B的支持力對B不做功C.在B下滑的過程中，A和地球組成的系統(tǒng)的機械能守恒D.A、B和地球組成的系統(tǒng)的機械能守恒參考答案：D在B下滑過程中，B的重力勢能轉(zhuǎn)化為自身的動能和A的動能，B的機械能不守恒，A錯；軌道對B的支持力在力的方向上有位移，所以軌道對B的支持力對B做功，B錯；將AB看做一個整體，滿足機械能守恒定律，A、B和地球組成的系統(tǒng)的機械能守恒，在B下滑的過程中，B對A做正功，A和地球組成的系統(tǒng)的機械能增大，C錯D對。3.圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，兩端分別接阻值為2R的電阻R1和電容為C的電容器。質(zhì)量為、電阻為R的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持良好接觸。桿ab由靜止開始下滑，在下滑過程中最大的速度為，整個電路消耗的最大電功率為P，則（

）A．電容器右極板帶負電

B．電容器的最大帶電量為C．桿的最大速度等于

D．桿所受安培力的最大功率為參考答案：C4.（單選）子彈射入靜止于光滑水平地面上的木塊，則

A．做功使木塊的內(nèi)能增大

B．熱傳遞使木塊的動能增大

C．子彈損失的能量等于木塊增加的內(nèi)能

D．子彈損失的能量等于木塊增加的動能參考答案：A子彈與木塊的摩擦生熱既傳給了子彈，也傳給了木塊。子彈與木塊的動能損失發(fā)了熱。選項BCD錯誤。5.由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成Bi，下列診斷中正確的是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28個中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18個中子C．衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D．衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）用塑料部件代替金屬部件可以減小汽車質(zhì)量，從而可以節(jié)能。假設(shè)汽車使用塑料部件后質(zhì)量為原來的4/5，而其它性能不變。若車行駛時所受的阻力與車的質(zhì)量成正比，則與原來相比，使用塑料部件的汽車能節(jié)省

%的汽油。

參考答案：答案：20%7.（5分）一輛電動自行車銘牌上的技術(shù)參數(shù)如表中所示：質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動車沿平直公路行駛，所受阻力為車和人總重的0.03倍，不計自行車自身的機械損耗。（1）僅在電動機提供動力的情況下，此車行駛的最大速度為________m/s；（2）僅在電動機提供動力的情況下，以額定輸出功率行駛，速度為3m/s時，加速度大小為_____m/s2。參考答案：6m/s，0.3m/s28.（4分）把小球水平拋出，空氣阻力不計，拋出后在t1、t2兩個時刻，小球的速度與水平方向的夾角分別是30o、45o，則t1：t2=

，小球自拋出到此兩個時刻下落的高度之比h1：h2=

。參考答案：1：，1：39.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，場強為E．從水平軌道上A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點距圓軌道最低點B的距離是．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場力作用，重力和電場力都是恒力，故重力和電場力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運動過程中，動能減小，因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故合力恰好提供向心力時是小球做圓周運動的臨界狀態(tài)，此時小球的速度最小，此時的“最高點”是等效最高點，不是相對于AB軌道的最高點．2、A到B的過程運用動能定理，此過程只有電場力作用Eqs=m，化簡可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運動到圖中最高點時，重力、電場力的合力提供向心力時，速度最小，因為Eq=根據(jù)勾股定理合力為：=因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故最高點合力提供向心力，即解得：（3）從B點到最高點，由動能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點評：題要注意速度最小的位置的最高點不是相對于地面的最高點，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．10.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量…③平衡摩擦力太過…11.為了測定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮Δx時存儲的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎sΔx，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時：（1）需要測定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對實驗結(jié)果

（填“有”或“無”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點到桌邊的距離x

（2）有12.某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進行多次實驗，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：13.光傳感器可用來測量光屏上的光強分布．如圖（a）所示為某同學利用單縫做的一個光學實驗，圖（b）為該同學使用光傳感器對該實驗所采集到的光屏上光強分布圖象．則該同學所做的實驗是光的衍射（選填“干涉”或“衍射”）實驗；根據(jù)圖（b）可以看出，光屏上中央亮條紋的光強分布特點是中間強兩邊弱．參考答案：解：圖b可知，條紋中間亮、兩邊窄，知是衍射條紋；根據(jù)光的衍射原理，則光屏上中央亮條紋的光強分布特點是中間強兩邊弱．故答案為：衍射，中間強兩邊弱．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，用長為的絕緣細線拴一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）后懸掛于O點，整個裝置處于水平向右的勻強電場E中.將小球拉至使懸線呈水平的位置A后，由靜止開始將小球釋放，小球從A點開始向下擺動，當懸線轉(zhuǎn)過60°角到達位置B時，速度恰好為零.求：（1）A、B兩點間的電勢差大?。唬?）電場強度E；參考答案：解：（1）由動能定理得：mgsin60°-qU=0-0

（4分）解得：

（2分）

（2）電場強度

17.如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同，粗管B的橫截面積是細管A的2倍。管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為12cm，大氣壓強為p0＝75cmHg。（1）若用一活塞將細管A的管口封閉，并緩慢向下推活塞，保持封閉氣體溫度不變，當兩管中水銀面高度差為6cm時，活塞下移的距離為多少？（2）若將兩管口均封閉，使細管A內(nèi)封閉氣體的溫度從t＝27℃開始緩慢升高，粗管B內(nèi)氣體溫度不變，當兩管中水銀面高度差為6cm時，A管內(nèi)封閉氣體的溫度為多少℃？參考答案：（1）p1＝p0＝75cmHg，l1＝12cmp2＝p0＋ph＝81cmHg，（1分）由p1V1＝p2V2得p1l1＝p2l2，可得l2＝＝cm＝11.11cm（2分）兩邊液面高度差為6cm時，細管液面下降4cm，粗管液面上升2cm，（1分）所以活塞下移距離為：（12＋4－11.11）cm＝4.89cm（1分）（2）pB1＝p0＝75cmHg，lB1＝12cm，lB1＝（12－2）cm＝10cm由pB1VB1＝pB2VB2得pB1l1＝pB2lB2，可得pB2＝＝cmHg＝90cmHg，（2分）pA1＝p0＝75cmHg，lA1＝12cm，TA1＝（273＋27）K＝300KpA3＝