2022-2023學(xué)年山東省德州市奎臺鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山東省德州市奎臺鄉(xiāng)中學(xué)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.如圖9所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運(yùn)動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運(yùn)動情況為()A．物塊先向左運(yùn)動，再向右運(yùn)動B．物塊向右運(yùn)動，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動C．木板向右運(yùn)動，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零參考答案：B2.（單選）在如圖所示電路中，電壓表、電流表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R1的滑片P向右端滑動的過程中

（

）A．電壓表的示數(shù)減小

B．電壓表的示數(shù)增大C．電流表的示數(shù)不變

D．電流表的示數(shù)減小參考答案：B3.某同學(xué)找了一個用過的“易拉罐”在靠近底部的側(cè)面打了一個洞，用手指按住洞，向罐中裝滿水，然后將易拉罐豎直向上拋出，空氣阻力不計，則下列說法止確的是A．易拉罐上升的過程中，洞中射出的水的速度越來越快B．易拉罐下降的過程中，洞中射出的水的速度越來越快C．易拉罐上升、下降的過程中，洞中射出的水的速度都不變D．易拉罐上升、下降的過程中，水不會從洞中射出參考答案：D4.（多選題）如圖所示，將質(zhì)量為0.2kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的直徑，環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.8．對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上的拉力F，使圓環(huán)以4.4m/s2的加速度沿桿加速運(yùn)動，拉力與桿的夾角為53°，已知sin53°=0.8．cos53°=0.6，取g=10m/s2，則F的大小為（）A．F=1N B．F=2N C．F=9N D．F=18N參考答案：BD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】對環(huán)受力分析，受重力、拉力、彈力和摩擦力，其中彈力可能向上，也可能向下；要分兩種情況根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可．【解答】解：對環(huán)受力分析，受重力、拉力、彈力和摩擦力；令Fsin53°=mg，F(xiàn)=2.5N此時無摩擦力．圓環(huán)沿桿做勻加速運(yùn)動當(dāng)F＜2.5N時，桿對環(huán)的彈力向上，由牛頓第二定律有：水平方向上：Fcosθ﹣μFN=ma，豎直方向上：FN+Fsinθ=mg，解得：F=2N當(dāng)F＞2.5N時，桿對環(huán)的彈力向下，由牛頓第二定律有：水平方向上有：Fcosθ﹣μFN′=ma，豎直方向上有：Fsinθ=mg+FN′，解得：F=18N故BD正確，AC錯誤．故選：BD．5.太陽能來源于輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核（H）結(jié)合成1個氦核（He）．下表中列出了部分粒子的質(zhì)量（取1uc2=931.5MeV）

粒子名稱質(zhì)子p粒子電子e中子n質(zhì)量/u1.00734.00150.000551.0087

以下說法中正確的是（

）A．核反應(yīng)方程為

B．核反應(yīng)方程為C．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.0266uD．聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8MeV參考答案：答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板、打點(diǎn)計時器、交流電源、木塊、紙帶、米尺、8個質(zhì)量均為20g的鉤碼以及細(xì)線等。實(shí)驗(yàn)操作過程如下：A．長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點(diǎn)計時器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；B．使木塊靠近打點(diǎn)計時器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個數(shù)n；C．將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作B；D．測出每條紙帶對應(yīng)木塊運(yùn)動的加速度a，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。(1)實(shí)驗(yàn)開始時，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證________________________(2)根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，作出a-n圖象如圖丙；由圖線得到μ=____________(g=9.8m/s2)，還可求出的物理量是________________(只需填寫物理量名稱)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

參考答案：（1）細(xì)線與木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木塊的質(zhì)量

7.子彈從O點(diǎn)射出，在正前方有相距為L=10m的很薄的兩個物體，子彈穿過它們后留下兩個彈孔A、B（不考慮子彈穿過時受到的阻力），現(xiàn)測得A、B兩孔到入射方向的豎直距離分別為y1=20cm、y2=80cm，如圖所示，則子彈的速度V0=

（g=10m/s2）參考答案：50m/s23、如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動的速度大小為____________。參考答案：

4：3，（或0.559）9.17．模塊3-5試題（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它經(jīng)過若干次α衰變和β衰變后會變成新的原子核。下列原子核中，有三種是Th衰變過程中可以產(chǎn)生的，它們是

（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如圖，光滑水平面上有三個物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上。開始時，三個物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動能之比。

參考答案：（1）ACD

(2)310.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長為4cm，此時圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2—13所示．圓盤開始轉(zhuǎn)動后，要使物體與圓盤保持相對靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時，彈簧的伸長量X=

．(g取10m／s2)參考答案：11.有一只家用電熨斗，其電路結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D12.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時滑塊速度vA=_____________,打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時間中點(diǎn)的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運(yùn)動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點(diǎn)作出v2-W圖像,是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.13.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運(yùn)動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實(shí)現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實(shí)現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當(dāng)于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當(dāng)兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當(dāng)電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負(fù)電，相當(dāng)于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當(dāng)電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運(yùn)用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC＝37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0m，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h＝1.6m，小物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：（1）小物體第一次通過C點(diǎn)時軌道對小物體的支持力FN的大小；（2）要使小物體不從斜面頂端飛出，斜面至少要多長；（3）若斜面已經(jīng)滿足（2）要求，小物體從E點(diǎn)開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小。參考答案：(1)小物體從E到C，由能量守恒得：

①

在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN－mg＝m，②

聯(lián)立①②解得FN＝12.4N.(2)從E→D→C→B→A過程，由動能定理得：WG－Wf＝0，③WG＝mg[(h＋Rcos37°)－LABsin37°]，④Wf＝μmgcos37°·LAB，⑤聯(lián)立③④⑤解得LAB＝2.4m.(3)因?yàn)閙gsin37°>μmgcos37°(或μ<tan37°)，所以，小物體不會停在斜面上．小物體最后以C為中心，B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動，從E點(diǎn)開始直至運(yùn)動穩(wěn)定，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量，Q＝ΔEp，⑥ΔEp＝mg(h＋Rcos37°)，⑦聯(lián)立⑥⑦解得Q＝4.8J.17.質(zhì)量m＝2kg的物體靜止在水平地面上，用F=18N的水平力拉物體，在開始的2s內(nèi)物體發(fā)生了10m位移，此后撤去力F，求：⑴撤去力F時物體的速度；⑵撤去力F后物體運(yùn)動的最大位移．參考答案：由運(yùn)動學(xué)公式：

（1分）

（1分）解得：v=10m/s

（2分）⑵由牛頓第二定律：F－f＝ma

（1分）撤去拉力F后，物體在摩擦力作用下繼續(xù)滑行，加速度為a′

－f＝ma′

（1分）物體繼續(xù)滑行位移

=12.5m

（2分）

18.（12分）如圖（a）所示，ABCD是一個T型支架，已知整個支架的質(zhì)量為m1＝5kg，重心在BD上、離B點(diǎn)0.2m的O點(diǎn)處，BD＝0.6m，D點(diǎn)通過鉸鏈連接在水平地面上，ABC部分成為一斜面，與水平地面間的夾角為37°，且AB＝BC，AC^BD。現(xiàn)有一質(zhì)量為m2＝10kg的鋼塊以v0＝4m/s的