山西省長治市南宋中學2023年高三物理期末試卷含解析_第1頁
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山西省長治市南宋中學2023年高三物理期末試卷含解析一、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.下列說法正確的是()A.盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構模型B.結(jié)合能越大,原子核結(jié)構一定越穩(wěn)定C.如果使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應,則需增大入射光的光照強度才行D.發(fā)生β衰變時,元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1E.在相同速率情況下,利用質(zhì)子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率參考答案:ADE【考點】原子的核式結(jié)構;光電效應;原子核的結(jié)合能.【分析】本題關鍵要知道:盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,建立了原子的核式結(jié)構模型;比結(jié)合能越大,原子越穩(wěn)定;當入射光的頻率大于極限頻率時,才能發(fā)生光電效應;β衰變時,質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1;相同速率情況下,質(zhì)量越大的,動量越大,則波長越小,衍射現(xiàn)象不明顯,則分辨率高.【解答】解:A、盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果,建立了原子的核式結(jié)構模型;故A正確.B、比結(jié)合能越大,原子核結(jié)構一定越穩(wěn)定,故B錯誤;C、不能使某金屬發(fā)生光電效應,是因入射光的頻率小于極限頻率,與入射光的光照強度無關,故C錯誤;D、β衰變時,元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1,故D正確;E、相同速率情況下,質(zhì)子流的動量大于電子流,根據(jù),可知質(zhì)子流的波長比利用電子流小,衍射現(xiàn)象不明顯,則有更高的分辨率,故E正確;故選:ADE.2.如圖所示,一個小孩從粗糙的滑梯上自由滑下,在下滑過程中()A.小孩重力勢能的減少量等于動能的增加量B.小孩的機械能守恒C.小孩的機械能減少D.小孩的機械能增加參考答案:C解:小孩從滑梯上加速滑下,速度變大,動能變大;由高度變小,所以重力勢能變小;由于要克服摩擦做功,有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以小孩的機械能減少,則小孩重力勢能的減少量大于動能的增加量,故ABD錯誤,C正確.故選:C.3.下列說法不正確的是(

)A.一個中子與一個質(zhì)子結(jié)合成氘核時吸收能量B.同一元素的兩種同位素的原子核具有相同的核子數(shù)C.放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間D.當氫原子從n=2的狀態(tài)躍遷到n=6的狀態(tài)時會發(fā)射出光子,且可能發(fā)出射線參考答案:答案:ABD4.1下列關于加速度與速度的有關說法正確的是()A.速度大的物體加速度一定大

B.速度變化大的物體加速度一定大C.速度為零的物體加速度可以不為零

D.加速度變大的物體速度一定變大參考答案:C5.(單選)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過程中,其壓強(

)A.逐漸增大

B.逐漸減小C.始終不變

D.先增大后減小參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.某近地衛(wèi)星線速度大小為v1,某地球同步衛(wèi)星線速度大小為v2,距地面高度約為地球半徑的6倍。若近地衛(wèi)星距地面高度不計,則v1∶v2=________,該近地衛(wèi)星的周期是地球自轉(zhuǎn)周期的______倍。參考答案:7.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài),物體對支持面沒有壓力,所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境,某興趣小組通過查資料獲知,:彈簧振子做簡諧運動的周期為(其中m時振子的質(zhì)量,k時彈簧的勁度系數(shù))。他們設計了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量,如圖所示,A是帶夾子的金屬塊,金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0,B是待測質(zhì)量的物體(可以被A上的夾子固定),彈簧的勁度系數(shù)k未知,當他們有一塊秒表。

(1)請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法,測量的物理量用字母表示①______________________________;

②______________________________。(2)用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計算式為m=____參考答案:(1)

①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1②將B固定在A上,用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2(此兩步共4分,明確寫出只測一次全振動時間的最多給2分)(2)

(2分)8.(2分)傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件。圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中,閉合開關S一小段時間后,使工件(電介質(zhì))緩慢向左移動,則在工件移動的過程中,通過電流表G的電流

(填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”)參考答案:方向由a至b9.如圖所示,輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接.現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O,使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置.現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置,這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動.則此過程中,圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小),圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案:.F1保持不變,F(xiàn)2逐漸增大10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響,采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高,使小車在

(填“掛”或“不掛”)鉤碼的情況下做

運動;(2)某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示,從比較清晰的點起,每五個點取一個點作為計數(shù)點,分別標明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案:(1)不掛(2分);勻速(2分)

(2)0.6(4分)11.小車以某一初速沿水平長木板向左作減速運動,長木板左端外有一傳感器,通過數(shù)據(jù)采集器和計算機相連,開始計時時小車距離傳感器的距離為x0,可測得以后小車每隔0.1s離傳感器的距離,測得的數(shù)據(jù)如下表,(距離單位為cm,計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84(1)小車離傳感器為時x2小車的瞬時速度v2=_____m/s;

(2)小車運動的加速度大小a=______m/s2.參考答案:⑴0.678m/s,(2)1.60m/s2~1.57m/s2均可12.如圖所示,光滑的半圓槽內(nèi),A球從高h處沿槽自由滑下,與靜止在槽底的B球相碰,若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h/9,A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案:1:4,1:213.16.如圖所示,質(zhì)點甲以8ms的速度從O點沿Ox軸正方向運動,質(zhì)點乙從點Q(0m,60m)處開始做勻速直線運動,要使甲、乙在開始運動后10s在x軸上的P點相遇,質(zhì)點乙運動的位移是

,乙的速度是

.參考答案:100m

10㎝/s三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(選修3—4)(7分)如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖,圖乙是這列波中P點的振動圖線,求該波的傳播速度的大小,并判斷該波的傳播方向。

參考答案:解析:依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設該波的傳播速度為V,有……………(1分)

又由乙圖知,P點在此時的振動方向向上,……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?!?2分)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.如圖所示,半徑R的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角,另一端點C為軌道的最低點,過C點的軌道切線水平。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點放置一質(zhì)量為m、長為3R的木板,上表面與C點等高,木板右端固定一彈性擋板(即小物塊與擋板碰撞時無機械能損失)。質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。試求:(1)物塊經(jīng)過軌道上B點時的速度的大小;(2)物塊經(jīng)過軌道上C點時對軌道的壓力;(3)木板能獲得的最大速度。參考答案:解:⑴

(2分)⑵由B到C機械能守恒

(2分)得:

(1分)C點:

(2分)得:

(1分)⑶假設物塊與彈性擋板相碰前已相對靜止,則二者共速時木板速度最大,否則,.設物塊與木板相對靜止時的速度為v共,則

(2分)

(2分)由以上兩式得:,說明不板不夠長,故二者碰后瞬間木板速度最大.(1分)設碰后瞬間物塊與木板速度分別為v1、v2,則

(2分)

(2分)由以上兩式得:其中為碰后速度,即木板的最大速度.(1分)17.如圖所示,兩根間距為L的金屬導軌MN和PQ,電阻不計,左端向上彎曲,其余水平,水平導軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強磁場I,右端有另一磁場II,其寬度也為d,但方向豎直向下,磁場的磁感強度大小均為B。有兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導軌垂直放置,b棒置于磁場II中點C、D處,導軌除C、D兩處(對應的距離極短)外其余均光滑,兩處對棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的K倍,a棒從彎曲導軌某處由靜止釋放。當只有一根棒作切割磁感線運動時,它速度的減小量與它在磁場中通過的距離成正比,即。求:(1)若a棒釋放的高度大于h0,則a棒進入磁場I時會使b棒運動,判斷b棒的運動方向并求出h0為多少?

(2)若將a棒從高度小于h0的某處釋放,使其以速度v0進入磁場I,結(jié)果a棒以的速度從磁場I中穿出,求在a棒穿過磁場I過程中通過b棒的電量q和兩棒即將相碰時b棒上的電功率Pb為多少?參考答案:(1)根據(jù)左手定則判斷知b棒向左運動。

(2分)a棒從h0高處釋放后在彎曲導軌上滑動時機械能守恒,有得

(1分)a棒剛進入磁場I時

此時感應電流大小

此時b棒受到的安培力大小

依題意,有

求得

(3分)(2)由于a棒從小于進入h0釋放,因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止。流過電阻R的電量

所以在a棒穿過磁場I的過程中,通過電阻R的電量

(3分)(——沒有推導過程得1分)將要相碰時a棒的速度

(1分)此時電流

(1分)

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