山東省威海市文登倉上中學2022-2023學年高三物理上學期期末試卷含解析

山東省威海市文登倉上中學2022-2023學年高三物理上學期期末試卷含解析一、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.滴水法測重力加速度的過程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時后一滴恰離開水龍頭。測出n次聽到水擊盤聲的總時間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h，即可算出重力加速度。設人耳能區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1s，聲速為340m/s，則A.水龍頭距人耳的距離至少為34m

B.水龍頭距盤子的距離至少為34mC.重力加速度的計算式為

D.重力加速度的計算式為參考答案：BD2.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻它的波形如圖甲所示。經(jīng)過時間0.1s，這列波的波形如圖乙所示，則這列波的波速可能是 A．1．2m/s

B．2．4m/s

C．3．6m/s D．4．8m/s參考答案：AC由圖象可知波的波長，由于波的傳播方向可能沿x軸正向也可能沿x軸負向，故有多解。3.（單選）在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家和他們的貢獻，下列說法中不正確的是（

）

A．伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來

B．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻

C．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律

D．牛頓總結出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量參考答案：DA、伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來，標志著物理學的真正開始，故A正確；B、笛卡爾等人又在伽利略研究的基礎上進行了更深入的研究，故B正確；C、開普勒提出行星運動三大定律，故C正確；D、萬有引力常量是由卡文迪許測出的故D錯誤。故選D。4.（多選）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉周期為T，地球表面的重力加速度為g。根據(jù)以上條件，估算地球質(zhì)量M，下面關于M的表達式中正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：AD5.某質(zhì)點從靜止開始做勻加速直線運動，已知第3秒內(nèi)通過的位移是x(單位：m)，則質(zhì)點運動的加速度為()A.

B.

C.

D.

參考答案：C解：3秒內(nèi)的位移,2秒內(nèi)的位移,則，解得；故選C.【點睛】解決本題關鍵掌握初速度為0的勻變速直線運動的位移公式.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

114607.一小球沿光滑斜面向下運動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置A，B，C，D，E進行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計算結果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大?。鶕?jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，結合速度時間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點的瞬時速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.7658.圖甲為某實驗小組測量電動機轉動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動。在圓形卡紙的旁邊安裝一個改裝了的電火花計時器，電火花計時器的打點時間間隔是t。

下面是該實驗的實驗步驟：

I．使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸；

Ⅱ：啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來；

Ⅲ．接通電火花計時器的電源，使它正常工作；

Ⅳ．關閉電動機，拆除電火花計時器。研究卡紙上留下n個點的一段痕跡，如圖乙所示，寫出角速度的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值。

①要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是

A．秒表

B．游標卡尺

C．圓規(guī)

D．量角器

②寫出的表達式為

，表達式中各個物理量的含義是：

。③為了避免在卡紙連續(xù)轉動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示。這對測量結果

（選填“有影響”或“沒有影響”），理由是：有

。參考答案：9.在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進行操作，打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認為小明的想法能否實現(xiàn)？你認為不能實現(xiàn)，請說明理由；若能實現(xiàn)請算出P點的速度

。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。）參考答案：10.1宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)（假設三顆星的質(zhì)量均為m，引力常量為G），通常可忽略其它星體對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，則兩顆運動星體的運動周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：

；

11.物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，我們提供了如下圖的實驗裝置。

（1）某同學根據(jù)所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設質(zhì)量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量的定量關系。（2）某同學根據(jù)上述命題進行如下操作并測出如下數(shù)據(jù)。①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg；②用

測出小球的直徑為10.0mm；(選填:刻度尺,游標卡尺,螺旋測微器)③用刻度尺測出電磁鐵下端到

的距離為80.40cm；④電磁鐵先通電，讓小球

。⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落。⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi)，計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10－3s。⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為

J。(g取10m/s2，結果保留三位有效數(shù)字)（3）試根據(jù)在（2）中條件下做好本實驗的結論：

。參考答案：(2)②游標卡尺,③光電門,④吸在電磁鐵下端

⑦

4.00(3)在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等12.一列簡諧橫波沿+x方向傳播，波長為λ，周期為T．在t=0時刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個質(zhì)點．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點的振動圖象；t=時刻質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動圖象讀出t=0時刻質(zhì)點的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個質(zhì)點的振動圖象．根據(jù)質(zhì)點的位移分析加速度的大?。窘獯稹拷猓河蓤D乙知，t=0時刻質(zhì)點的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點的振動方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點的振動圖象．t=時刻質(zhì)點a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點b的加速度?。蚀鸢笧椋篵，?。?3.如圖所示是巖鹽的平面結構，實心點為氯離子，空心點為鈉離子，如果將它們用直線連起來將構成一系列大小相同的正方形．巖鹽是________(填“晶體”或“非晶體”)．固體巖鹽中氯離子是________(填“運動”或“靜止”)的．參考答案：晶體運動三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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，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，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。15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量為的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從0時刻由靜止開始下降，在0到6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時間內(nèi)電梯下降的高度是多少?取重力加速度。參考答案：解析：由圖可知，在第一段時間內(nèi)，電梯向下勻加速運動，，（2分）解得

，（1分）電梯下降的高度

；（2分）在第二段時間內(nèi)，F(xiàn)/N

電梯向下勻速運動，速度為，下降高度；（2分）在第三段時間內(nèi)，電梯向下勻減速運動，，（2分）解得

，（1分）下降高度

（1分）所以，在整個過程中，電梯下降的總高度為

。（1分）17.如圖所示，有一光滑、不計電阻且較長的“"平行金屬導軌，間距L=lm，導軌所在的平面與水平面的傾角為37°，導軌空間內(nèi)存在垂直導軌平面的勻強磁場?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=2的金屬桿水平靠在導軌處，與導軌接觸良好。(g=l0m／s2sin37°=0.6

cos37°=0.8)(1)若磁感應強度隨時間變化滿足B=2+0.2t(T)，金屬桿由距導軌頂部lm處釋放，求至少經(jīng)過多長時間釋放，會獲得沿斜面向上的加速度；(2)若勻強磁場大小為定值，對金屬桿施加一個平行于導軌斜面向下的外力F，其大小為產(chǎn)為金屬桿運動的速度，使金屬桿以恒定的加速度a=10m／s2沿導軌向下做勻加速運動，求勻強磁場磁感應強度B的大??；(3)若磁感應強度隨時間變化滿足時刻金屬桿從離導軌頂端So=lm處靜止釋放，同時對金屬桿施加一個外力，使金屬桿沿導軌下滑且沒有感應電流產(chǎn)生，求金屬桿下滑5m所用的時間。參考答案：（1）若磁感應強度隨時間變化滿足B=2+0.2t（T），金屬桿由距導軌頂部lm處釋放，至少經(jīng)過20s釋放，會獲得沿斜面向上的加速度；（2）若勻強磁場大小為定值，對金屬桿施加一個平行于導軌斜面向下的外力F，其大小為產(chǎn)F=v+0.4（N），v為金屬桿運動的速度，使金屬桿以恒定的加速度a=10m/s2沿導軌向下做勻加速運動，勻強磁場磁感應強度B的大?。唬?）若磁感應強度隨時間變化滿足B=（T），t=0時刻金屬桿從離導軌頂端S0=1m處靜止釋放，同時對金屬桿施加一個外力，使金屬桿沿導軌下滑且沒有感應電流產(chǎn)生，則金屬桿下滑5m所用的時間．（1）金屬桿有沿著斜面向上的加速度時，安培力等于重力沿斜面的分力，由安培力表達式F=BIL，結合B隨t的變化關系，可以解得時間t；（2）金屬桿收到重力和安培力的作用而做勻加速運動，由牛頓第二定律，結合安培力表達式，可解得磁感應強度B．（3