山西省呂梁市電視中學(xué)2023年高三物理下學(xué)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.（單選）如圖所示，空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的方向豎直向下，磁場方向水平(圖中垂直紙面向里)，一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是 A．若僅撤去電場，P可能做勻加速直線運動 B．若僅撤去磁場，P可能做勻加速直線運動 C．若給P一初速度，P不可能做勻速直線運動 D．若給P一初速度，P可能做勻速圓周運動參考答案：D2.釷核Th經(jīng)過6次衰變和4次衰變后變成鉛核，則

A．鉛核的符號為Pb，它比Th少8個中子

B．鉛核的符號為Pb，它比Th少16個中子

C．鉛核的符號為Pb，它比Th少16個中子

D．鉛核的符號為Pb，它比Th少12個中子參考答案：

答案：C3.（單選）如圖所示，兩個寬度均為L的條形區(qū)域，存在著大小相等、方向相反且均垂直紙面的勻強磁場，以豎直虛線為分界線，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的與紙面共面的直角三角形線框ABC，其直角邊BC長為2L，并處于水平．現(xiàn)使線框以速度v水平勻速穿過勻強磁場區(qū)，則此過程中，線框中的電流隨時間變化的圖象正確的是(設(shè)逆時針的電流方向為正方向，取時間t0＝作為計時單位)參考答案：D4.如圖所示，木塊M上表面是水平的，當(dāng)木塊m置于M上，并與M一起沿光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中

A．重力對木塊m做正功

B．木塊M對木塊m的支持力做負(fù)功

C．木塊M對木塊m的摩擦力做負(fù)功

D．木塊m所受合外力對m做正功。參考答案：ABD5.（多選）如圖所示，在一個勻強電場(圖中未畫出)中有一個四邊形ABCD，其中，A、B、C、D在同一平面內(nèi)，E為AD的中點，F(xiàn)為BC的中點。一個帶正電的粒子從A點移動到B點，電場力做功為WAB=1.6xlO-8J；將該粒子從D點移動到C點，電場力做功為WDC=3.2x10-8J。則以下分析正確的是（

）A.若粒子的電量為3.2x10-8C，則D、C之間的電勢差為1VB.若A、B之間的距離為lcm，粒子的電量為1.6xlO-8C，該電場的場強一定是E=1V/mC.若將該粒子從E點移動到F點，電場力做功WEF有可能大于3.2×lO-8JD.若將該粒子從E點移動到F點，電場力做功為WEF=2.4×lO-8J參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.小芳和小強兩位同學(xué)采用了不同的實驗方案來研究平拋運動。（1）小芳同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗。下列說法正確的是________。A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道的末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）小強同學(xué)利用頻閃照相的方式研究平拋運動。圖乙是在每小格的邊長為5cm的背景下拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。則照相機兩次閃光的時間間隔Δt＝____s，小球被拋出時的水平速度v＝_____m/s。參考答案：

(1).AC

(2).0.1s

(3).2.0m/s試題分析：（1）做研究平拋運動的實驗時，應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，使之平拋時的初速度相等，選項A正確；斜槽軌道不必須光滑，只要小球落下時具有一定的速度即可，選項B錯誤；斜槽軌道的末端必須保持水平，以保證小球能夠水平拋出，選項C正確；本實驗必需的器材還有刻度尺，但不需要秒表，選項D錯誤；（2）小球在豎直方向是自由落體運動，且ABC三點是相鄰的三個點，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被拋出時的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。考點：研究平拋運動。7.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點的橫坐標(biāo)x=10m，圖示時刻波傳到N點．現(xiàn)從圖示時刻開始計時，經(jīng)過s時間，M點第二次到達(dá)波谷；這段時間里，N點經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由圖讀出波長，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時間，波傳到M時，起振方向向上，經(jīng)過1T，M點第二次到達(dá)波谷，即可求出M點第二次到達(dá)波谷的總時間；根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求解N點經(jīng)過的路程．【解答】解：由圖讀出波長λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時間為t1==s=22s波傳到M時，起振方向向上，經(jīng)過1T=7s，M點第二次到達(dá)波谷，故從圖示時刻開始計時，經(jīng)過29s時間，M點第二次到達(dá)波谷；由t=29s=7T，則這段時間里，N點經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；1458.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細(xì)縫，兩盤細(xì)縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細(xì)縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

3009.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

10.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線不過坐標(biāo)原點的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當(dāng)拉力為8N時，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當(dāng)拉力為0N時，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線不過坐標(biāo)原點的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒有外力的情況下已經(jīng)伸長了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．11.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39：11512.．2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在距地球343km的軌道實現(xiàn)自動對接。神舟八號飛船遠(yuǎn)地點處圓軌道速度

（選填“大于”、“小于”或“等于”）近地點處圓軌道速度；假設(shè)神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g、地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于

13.近年來裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識回答下列問題：（1）下列說法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力也最強D．發(fā)生衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ渌プ兎匠虨?/p>

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C錯誤；

D、發(fā)生α衰變時，生成的α粒子帶2個單位的正電荷和4個電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時生成的，半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示：是用靜電計研究影響平行板電容器電容的因素的實驗裝置，電容器已經(jīng)充電，在下面的操作中，電容器的電量近似保持不變。按要求完成下面問題：（1）用筆畫做導(dǎo)線連接靜電計與電容器（2）水平移動左邊的極板，使兩極板間的距離增大，發(fā)現(xiàn)靜電計的指針偏角增大，這說明

（3）要研究平行板電容器電容與兩極板正對面積的關(guān)系，應(yīng)如何操作？參考答案：15.（18分）（１）下圖中螺旋測微器的讀數(shù)為

mm，分度為0.05mm的游標(biāo)卡尺的示數(shù)為

cm

(2)某待測電阻Rx的阻值約為20Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供器材如下：A．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1=10Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30Ω）C．定值電阻R0=100Ω

D．滑動變阻器R，最大阻值為10ΩE．電源E，電動勢E=4V（內(nèi)阻不計）

F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干①根據(jù)上述器材完成此實驗，測量時要求電表讀數(shù)不得小于其量程的1/3，請你在答題卡的線框內(nèi)畫出測量Rx的一種實驗原理圖（圖中元件作用題干中相應(yīng)英文字母符號標(biāo)注）。②實驗時電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，用已知量和測得的物理量表示Rx=_______。參考答案：（1）10.195mm，6.170cm；（2）或

（電路圖6分，表達(dá)式6分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.從斜面上某位置，每隔T＝0.1s釋放一個小球，在連續(xù)釋放幾個后，對在斜面上的小球拍下照片，如圖7所示，測得sAB＝15cm，sBC＝20cm，試求： （1）小球的加速度a； （2）拍攝時B球的速度vB； （3）拍攝時C、D間的距離sCD； （4）A球上面滾動的小球還有幾個？參考答案：5m/s2

1.75m/s

0.25m

A球的上方正在滾動的小球還有兩個17.如圖所示，質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P從A點由靜止出發(fā)，先沿著長度為S1，傾角為α的斜面運動到B點（其受到的阻力為車重k1倍），隨后沿著長度為S2的水平面運動到D點（其受到的阻力為車重k2倍）。若S1和S2足夠長，汽車在AB、BD段最后均可達(dá)到勻速行駛。求：（1）汽車在AB段和BD段分別耗時為多少？達(dá)到勻速時，其速度V1和V2分別為多大？（2）汽車發(fā)動機在過B點后，為了省油，至少還需工作多久才能到達(dá)D點。（3）若汽車可先沿著長度為S2的水平面運動（其受到的阻力為車重k2倍），隨后沿著長度為S1，傾角為α的斜面運動到D點（其受到的阻力為車重k1倍）。若k1=k2=k，請問與原路徑相比，哪個更省時，為什么？參考答案：(1)AB間勻速(1分)(1分)∴（1分）BD間勻速（1分）（1分）∴（1分）(2)若以為初速汽車滑行能達(dá)到D點，則汽車發(fā)動機在段工作時間為t=0(1分).若不能,設(shè)至少還需工作時間t,恰好到達(dá)D.動能定理:∴

（1分）（3）兩個路徑克服阻力做功相同.動能定理:（1分）

可知汽車到達(dá)點，末速度越大，汽車發(fā)動機工作時間越長。汽車沿原路徑到達(dá)點，最后車速為，而汽車沿新路徑到點，末速度為。因為所以汽車沿原路徑耗時更多。

18.如圖1所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S2為板上正對的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為l；距金屬板P和Q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；取屏上與S1、S2共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入M、N兩板間。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達(dá)小孔S2時的速度大小v；（2）若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經(jīng)過P板的右邊緣后，打在熒光屏上。求磁場的磁感應(yīng)強度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)x；（3）若金屬板P和Q間只存在電場，P、Q兩板間電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示，單位時間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線。忽略電場變化產(chǎn)生的磁場；可以認(rèn)為每個電子在板P和Q間運動過程中，兩板間的電壓恒定。a.試分析在一個周期（即2t0時間）內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)是否相同。b.若在一個周期內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)相同，求2t0時間內(nèi)打到單位長度亮線上的電子個數(shù)n；若不相同，試通過計算說明電子在熒光屏上的分布規(guī)律。參考答案：見解析（1）根據(jù)動能定理

【3分】

解得：

①

【3分】（2）電子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)圓運動半徑為R，在磁場中運動軌跡如圖，由幾何關(guān)系

解得：

【2分】根據(jù)牛頓第二定律：

【1分】解得：

【1分】設(shè)圓弧所對圓心為α，滿足：

由此可知：

電子離開磁場后做勻速運動，滿足幾何關(guān)系：

【1分】通過上式解得坐標(biāo)

【1分】（3）a.設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場PQ中的運動時間為t1，PQ間的電壓為u垂直電場方向：

②

平行電場方向：

③

此過程中電子的加速度大小