遼寧省朝陽市深井希望中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

遼寧省朝陽市深井希望中學(xué)2022-2023學(xué)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.下列說法中正確的是

A．當(dāng)放射性元素原子的核外內(nèi)層電子具有較高能量時，將發(fā)生β衰變B．200個U的原子核經(jīng)過2個半衰期后還剩下50個UC．放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出γ射線D．一個原子核分裂成兩個原子核一定要釋放能量參考答案：C2.經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間，它們繞太陽沿橢圓軌道運行，其軌道參數(shù)如下表。

遠(yuǎn)日點近日點神舟星3.575AU2.794AU楊利偉星2.197AU1.649AU

注：AU是天文學(xué)中的長度單位，1AU=149597870700m（大約是地球到太陽的平均距離）。“神舟星”和“楊利偉星”繞太陽運行的周期分別為T1和T2，它們在近日點的加速度分別為a1和a2。則下列說法正確的是A．，

B．，C．， D．，參考答案：A由開普勒行星運行定律可知軌道半長軸越大，對應(yīng)的周期越大，故，由萬有引力提供向心力有，，故，選A。3.力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用力敏電阻設(shè)計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將力敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車s上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是（

）t

（A）從到時間內(nèi)，小車做勻速直線運動（B）從到時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動（C）從到時間內(nèi)，小車做勻速直線運動（D）從到時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動參考答案：D4.如圖甲所示是研究光電效應(yīng)實驗規(guī)律的電路。當(dāng)用強(qiáng)度一定的黃光照射到光電管上時，測得電流表的示數(shù)隨電壓變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A.若改用紅光照射光電管，一定不會發(fā)生光電效應(yīng)B.若照射的黃光越強(qiáng)，飽和光電流將越大C.若用頻率更高的光照射光電管，則光電管中金屬的逸出功越大D.若改用藍(lán)光照射光電管，圖像與橫軸交點在黃光照射時的右側(cè)參考答案：B根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv-W0，紅光的頻率小于黃光的頻率，紅光照射不一定發(fā)生光電效應(yīng)，但不是一定不會發(fā)生光電效應(yīng)．故A錯誤．增加入射光的強(qiáng)度，則單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目增加，飽和光電流將越大．故B正確．光電管中金屬的逸出功的大小是由材料本身決定的，與入射光的頻率無關(guān)．故C錯誤．根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv-W0，藍(lán)光的頻率大于黃光的頻率，則光電子的最大初動能增大，所以反向遏止電壓增大，圖象與橫軸交點在黃光照射時的左側(cè)．故D錯誤．故選B點睛：本題考查光電效應(yīng)基礎(chǔ)知識點，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記并理解這些基礎(chǔ)知識點和基本規(guī)律，注意飽和電流的含義，及掌握紫光與紫外線的頻率高低.5.（多選）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30°的固定斜面勻減速上滑了2m距離，物體加速度的大小為8m/s2，（重力加速度g取10m/s2）．在此過程中（）A．物體的重力勢能增加了40JB．物體的機(jī)械能減少了12JC．物體的動能減少了32JD．斜面克服摩擦力做了12J功參考答案：考點：動能定理的應(yīng)用；功能關(guān)系．版權(quán)所有專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：對物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解出摩擦力大小，然后根據(jù)功能關(guān)系列式求解．解答：解：A、重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故△EP增=mg△h=2×10×1=20J，故A錯誤；B、對物體受力分析，受重力、支持力、滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin30°+f=ma解得：f=ma﹣mgsin30°=6N機(jī)械能變化量等于除重力外其余力做的功，故△E減=f?S=6N×2m=12J，故B正確；C、根據(jù)動能定理，有△EK=W=﹣mg?△h﹣fS=﹣32J，故C正確；D、斜面不動，故斜面克服摩擦力做功為零，故D錯誤；故選BC．點評：本題關(guān)鍵是對物體受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律求解出摩擦力，然后根據(jù)功能關(guān)系多次列式求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4:3,運動方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運動的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過的路程之比為4：3，時間相等，則線速度之比為4：3，故A錯誤。B.角速度，運動方向改變的角度等于圓周運動轉(zhuǎn)過的角度，A、B轉(zhuǎn)過的角度之比為3：2，時間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運動的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運動的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯誤。7.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

8.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍(lán)光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關(guān)系可知=30°，故60°。在同種介質(zhì)中，紫光的偏折程度大于藍(lán)光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。9.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示，由圖可知：氣體在a、b、c三個狀態(tài)的密度ρa(bǔ)、ρc、ρb的大小關(guān)系是______，氣體在a、b、c三個狀態(tài)時，氣體分子的平均動能的大小關(guān)系是_______．參考答案：ρa(bǔ)>ρc>ρb<<10.如圖所示，實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點為振動加強(qiáng)的位置，圖中的＿＿＿＿＿點為振動減弱的位置。參考答案：答案：b，a11.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn12.2011年3月11日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中銫137（Cs）對核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請寫出銫137（Cs）發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程[已知53號元素是碘（I），56號元素是鋇（Ba）]②若在該反應(yīng)過程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為（真空中的光速為c）．③泄露出的銫l37約要到公元2101年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：解：①發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程

②根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個半衰期，即90年，要到公元2101年才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：，，210113.（1）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為

。當(dāng)照射光的頻率繼續(xù)增大時，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個有界的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在距磁場左邊界MN的1.0m處有一個放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)（鐳）,發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對α粒子

動量守恒得

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖．在Oxy平面的第一象限，存在以x軸y軸及雙曲線y=L2/4x的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）為邊界的勻強(qiáng)電場I；在第二象限存在以x=-L；x=-2L；y=0；y=L的勻強(qiáng)電場II．兩個電場大小均為E，不計電子所受重力．求（1）從電場I的邊界B點處由靜止釋放電子，電子離開MNPQ時的位置;

（2）由電場I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時的最小動能；參考答案：17.（20分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.3m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.4Ω。導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。（1）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬時功率；（3）如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功為0.3J，求回路中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少。參考答案：解析：（1）設(shè)路端電壓為U，桿的運動速度為v，有（2分）由圖乙可得

U=0.1t

（2分）所以速度

v=1t

（2分）因為速度v正比于時間t，所以桿做勻加速直線運動，且加速度a=1m/s2

（2分）（用其他方法證明可參照給分）（2）在2s末，v=at=2m/s，桿受安培力

（2分）由牛頓第二定律，對桿有，得拉力F=0.175N

（2分）故2s末的瞬時功率P=Fv=0.35W

（2分）(3)在2s末，桿的動能

由能量守恒定律，回路產(chǎn)生的焦耳熱Q=W-Ek=0.1J

（3分）根據(jù)Q=I2Rt，有故在R上產(chǎn)生的焦耳熱

（3分）18.如圖所示，一質(zhì)量為8m的