2022-2023學(xué)年安徽省蕪湖市縣紅楊中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年安徽省蕪湖市縣紅楊中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖4所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是()A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D．從B到D加速度與速度的夾角先增大后減小參考答案：A2.原子核經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵樱^而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?，再?jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍?。放射性衰變①、②和③依次?/p>

A．α衰變、β衷變和β衰變

B．β衰變、α衷變和β衰變

C．β衰變、β衰變和α衰變

D．α衰變、β衰變和α衰變參考答案：A3.在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為+Q的正點(diǎn)電荷，在水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放質(zhì)量為m，電荷量為-q的負(fù)檢驗(yàn)電荷，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v，圖中θ=60°，規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零。則在+Q形成的電場(chǎng)中A．N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)B．N點(diǎn)電勢(shì)為C．P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的2倍D．檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為參考答案：B4.質(zhì)量為ｍ的物體放在一水平放置的粗糙木板上，緩慢抬起木板的一端，在如圖所示的幾個(gè)圖線中，哪一個(gè)最能表示物體的加速度與木板傾角θ的關(guān)系參考答案：

答案：D5.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x＝5t＋t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位)，則該質(zhì)點(diǎn)()A．第1s內(nèi)的位移是5m

B．前2s內(nèi)的平均速度是6m/sC．任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m

D．任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某三相交流發(fā)電機(jī)的相電壓為380V，給負(fù)載供電的電路如圖所示（圖中R表示負(fù)載，L表示發(fā)電機(jī)線圈），此發(fā)電機(jī)繞組是

連接，負(fù)載是

連接，每相負(fù)載的工作電壓是

V.參考答案：7.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為_(kāi)___________；地球的質(zhì)量為_(kāi)__________。參考答案：，8.(4分)假定兩個(gè)分子的距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為O，使一個(gè)分子固定，另一個(gè)分子在外力作用下從無(wú)窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個(gè)分子間距離為r0時(shí)分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時(shí)外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時(shí)分子勢(shì)能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）9.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動(dòng)量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式與動(dòng)量守恒定律可以求出動(dòng)量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動(dòng)量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號(hào)表示方向；子彈穿過(guò)木塊過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求動(dòng)量的變化量、求速度，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式、動(dòng)量守恒定律即可正確解題．10.如圖所示，一束β粒子自下而上進(jìn)入一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則磁場(chǎng)方向向

，進(jìn)入磁場(chǎng)后，β粒子的動(dòng)能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：里不變解析：由圖可知，β粒子（帶負(fù)電）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可以判斷磁場(chǎng)方向向里。由于β粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，所以β粒子的動(dòng)能不變。11.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過(guò)時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為_(kāi)__________________；寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得12.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為_(kāi)__________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=13.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中（1）請(qǐng)?jiān)趫D一所示的器材中，用實(shí)線代替導(dǎo)線連接實(shí)物電路．（2）已知電流從左側(cè)流入靈敏電流計(jì)則指針向左偏．若原線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，將原線圈放入副線圈后閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向左偏，則副線圈應(yīng)選圖二中的甲（選填“甲”或“乙”）線圈．（3）某次實(shí)驗(yàn)中，正確連接電路后將原線圈放入副線圈．閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，然后移動(dòng)變阻器滑片發(fā)現(xiàn)指針有偏轉(zhuǎn)，則可能的故障是滑動(dòng)變阻器電阻絲有斷路．（4）正確連接電路后，通過(guò)特殊的方法使滑動(dòng)變阻器電阻隨時(shí)間均勻減小．在電阻均勻減小的過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)幅度的變化情況是B（A）穩(wěn)定不變（B）逐漸增大（C）逐漸減小（D）先減小后增大．參考答案：考點(diǎn)： 研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： （1）注意該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計(jì)與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答．（2）根據(jù)楞次定律，結(jié)合磁場(chǎng)方向向下，且大小增強(qiáng)，再由電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)，即電流的流向，即可求解；（3）根據(jù)閉合電路磁通量變化，才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，及閉合電鍵與移動(dòng)滑片的不同，從而判定故障；（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，判定電流隨著電阻的變化而如何變化，從而得到磁場(chǎng)的變化率，進(jìn)而確定指針的偏轉(zhuǎn)程度．解答： 解：（1）將電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成一個(gè)回路，再將電流計(jì)與大螺線管串聯(lián)成另一個(gè)回路，電路圖如圖所示．（2）發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向左偏，則可知，電流從正極流進(jìn)，由于磁場(chǎng)向下，且增大，根據(jù)楞次定律可知，副線圈應(yīng)甲圖；（3）閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中沒(méi)有電流，或與電流計(jì)相連的電路不閉合，而當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片發(fā)現(xiàn)指針有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明與小螺線管相連的回路中，滑動(dòng)變阻器電阻絲有斷路現(xiàn)象，（4）滑動(dòng)變阻器電阻隨時(shí)間均勻減小，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，則電流非均勻增大，則磁場(chǎng)的變化率會(huì)逐漸增大；故B正確，ACD錯(cuò)誤；故答案為：（1）如上圖示；（2）甲；（3）滑動(dòng)變阻器電阻絲有斷路；（4）B．點(diǎn)評(píng)： 本題考查研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及驗(yàn)證楞次定律的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于該實(shí)驗(yàn)注意兩個(gè)回路的不同．知道磁場(chǎng)方向或磁通量變化情況相反時(shí)，感應(yīng)電流反向是判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)鍵，注意第4問(wèn)題類似于多用電表的用作歐姆表時(shí)，電流均勻變化，而電阻卻不均勻變化．15.在暗室中用圖示裝置做“測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會(huì)以一定的頻率一滴滴的落下.②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴.③用豎直放置的米尺測(cè)得各個(gè)水滴所對(duì)應(yīng)的刻度.④采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.（1）實(shí)驗(yàn)中看到空間有一串仿佛固定不動(dòng)的水滴時(shí)，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：

▲

.（2）實(shí)驗(yàn)中觀察到水滴“固定不動(dòng)”時(shí)的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個(gè)水滴的距離如圖，根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=

▲

m/s2；第8個(gè)水滴此時(shí)的速度v8=

▲

m/s（結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）.（3）該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差可能有（答出一條即可）：

▲

.參考答案：（1）頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率

(

（2分）（2）9.72

（2分）

2.27（2分）（3）存在空氣阻力（或水滴滴落的頻率變化）。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=0．5m，導(dǎo)軌左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2Ω的電阻R連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接。在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)為2m，CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t=0時(shí)，一阻值為2Ω的金屬棒在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置的過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，求：（1）通過(guò)小燈泡的電流大小

（2）恒力F的大小

（3）4s末金屬棒的速度大小

（4）金屬棒的質(zhì)量參考答案：（1）金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：

通過(guò)小燈泡的電流

（2）因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒恰好進(jìn)入磁場(chǎng)且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流為：

則恒力

（3）4s后回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

則可知4s末金屬棒的速度

（4）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知前4s金屬棒的加速度為：

故金屬棒的質(zhì)量17.（15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的速度v0，如果環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用，已知F＝kv（k為常數(shù)，v為速度），求環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長(zhǎng)）。

參考答案：解析：當(dāng)mg=kv0時(shí)，即v0=時(shí),環(huán)作勻速運(yùn)動(dòng)，Wf=0，環(huán)克服摩擦力所做的功為零；（3分）當(dāng)mg＞kv0時(shí)，即v0＜時(shí)，環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，v減少，F(xiàn)減少，f增大，最終環(huán)靜止Wf=，環(huán)克服摩擦力所做的功為。

（5分）當(dāng)mg＜kv0時(shí)，即v0＞時(shí)，環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，v減少，F(xiàn)減少，f減少到mg=kv時(shí)，環(huán)作勻速運(yùn)動(dòng)，Wf=,環(huán)克服摩擦力所做的功為；

（7分）18.（8分）特種兵過(guò)山谷的一種方法可簡(jiǎn)化為圖示情景。將一根長(zhǎng)為2d的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點(diǎn)，繩上掛一小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，就可沿著繩子滑到對(duì)面。如圖所示，戰(zhàn)士甲用水平力F拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，腳離地，處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)AP豎直。然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，若不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力，也不計(jì)滑輪的質(zhì)量，求：

（1）戰(zhàn)士甲釋放滑輪前對(duì)滑輪的水平拉力F；

（2）戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度。參考答案：

解析：（1）設(shè)乙靜止時(shí)AP間距離為h，則由幾何關(guān)系得

d2+h2=(2d-h)2

①

解得

對(duì)滑輪受力分析如圖，則有

FT+FTcosθ=mg

②