山西省長治市原莊中學2023年高三物理下學期期末試題含解析

山西省長治市原莊中學2023年高三物理下學期期末試題含解析一、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1.一定質(zhì)量理想氣體的壓強P與攝氏溫度t的變化如圖所示，其狀態(tài)經(jīng)歷了ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行．則氣體體積在(A)ab過程中變小

(B)bc過程中保持不變(C)cd過程中可能增加

(D)da過程中可能保持不變參考答案：D2.如圖所示，左側(cè)為一個固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑．右側(cè)是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°．一根不可伸長、不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1＞m2．開始時m1恰在碗口水平直徑右端A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直．當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開，不計細繩斷開瞬間的能量損失，則下列說法中正確的是（）A．在m1從A點運動到C點的過程中，m1的機械能一直減少B．當m1運動到C點時，m1的速率是m2速率的2倍C．細繩斷開后，m1能沿碗面上升到B點D．m1最終將會停在C點參考答案：A【考點】機械能守恒定律．【分析】機械能的變化量等于除重力以外的力做物體做的功，m1m2在用同一根繩子連在一起，則沿著繩子方向的速度相同，根據(jù)幾何關(guān)系求出當m1運動到C點時，m1、m2速率的關(guān)系，根據(jù)機械能守恒判斷m1能否沿碗面上升到B點及最終的位置．【解答】解：A、在m1從A點運動到C點的過程中，除重力做功外，繩子的拉力對小球做負功，所以m1的機械能一直減少，故A正確；B、設重力加速度為g，小球m1到達最低點B時m1、m2的速度大小分別為v1、v2，由運動的合成分解得：，故B錯誤；C、若從A到C的過程中，只有重力做功，物體到到C后可以沿著碗面上升到B點，且速度剛好為零，但在m1從A點運動到C點的過程中，機械能一直減少，所以不能到達B點，故C錯誤；D、由于碗的內(nèi)表面及碗口光滑，所以m1將在碗內(nèi)一直關(guān)于C點對稱的運動下去，不會停止在C點，故D錯誤．故選：A3.如圖，在點電荷Q的電場中，有兩點。點場強大小為，方向與連線成角；點的場強大小為，方向與連線成60°角。關(guān)于兩點場強大小及電勢高低，下列說法中正確的是A.，

B.，C.，

D.，參考答案：A4.（單選）用某色光照射金屬表面時，有光電子從金屬表面飛出，如果改用頻率更大的光照射該金屬表面，則A．金屬的逸出功增大

B．金屬的逸出功減小C．光電子的最大初動能增大

D．光電子的最大初動能不變參考答案：C5.原子序數(shù)大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說法中正確的是（

）

A.原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)減少4

B.原子核每放出一個α粒子，原子序數(shù)增加4

C.原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)減少1

D.原子核每放出一個β粒子，原子序數(shù)增加1參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：

7.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

8.如圖所示的器材可用來研究電磁感應現(xiàn)象及判定感應電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路。（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應將滑動變阻器的滑動頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端9.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時速度大小為

，小球落地時重力的功率為

。（不計空氣阻力，重力加速度）

參考答案：①

5

(2分)

4010.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：11.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＿＿＿＿＿點為振動加強的位置，圖中的＿＿＿＿＿點為振動減弱的位置。參考答案：答案：b，a12.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為8N，它與豎直墻面成37°角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對B端鉸鏈的作用力的方向為________________，該力的大小為_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：水平向右，313.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）（4分）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動．要求物塊能通過圓形軌道最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）．求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．參考答案：＜H＜5R

設物塊從h1高處滑下時到達最高點的速度為v1，且剛好能通過最高點，由機械能守恒定律得：

①…………………2分由向心力公式可得：

②…………2分由①②兩式聯(lián)立得：

③…………1分設物塊從h2高處滑下時經(jīng)過軌道最高點的速度為v2，此時對軌道的壓力剛好是5mg，由機械能守恒定律得：

④…………2分由向心力公式可得：⑤……………………2分由題設知：

⑥………………1分由④⑤⑥聯(lián)立得：⑦…………1分由⑤⑦兩式得，物塊下滑時的高度H應滿足下式＜H＜5R

⑧………………1分17.光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強電場，場強為，電場寬度為，左邊界有一固定的絕緣墻壁，如圖所示，質(zhì)量為和的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上，電場線與軌道平行，B球處于電場的右邊界處，A球距離墻壁為（），A、B兩球帶正電，電量分別為和；今由靜止同時釋放兩球，問（已知所有碰撞機械能均不損失，小球電量不轉(zhuǎn)移，忽略兩球的庫侖力作用）（1）A球第一次與墻壁碰時B球的速度大??；（2）要使A球第一次向右運動過程中就能與B球相碰，求滿足的條件參考答案：(1)(2)1＞k≥解析：（1）在電場內(nèi)運動時兩球的加速度：aA=，aB=…①

A球第一次與墻壁碰時兩球速度相等為v，v2-0=2aAkx0…②

由①②式得v=（2）A球與墻壁第一次碰后到A、B相遇用時為t，兩球加速度為a

有：xB-xA=（1-k）x0…③

xA=-vt+at2…④

xB=vt+at2…⑤

t≤…⑥

由③④⑤⑥得：1＞k≥18.如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均為p0，現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當流入的液體體積為時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了，不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。參考答案：本題考查玻意耳定律、關(guān)聯(lián)氣體、壓強及其相關(guān)的知識點。設活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為，壓強為；下方氣體的體積為，壓強為。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得