山东省莱芜市莱钢高级中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省莱芜市莱钢高级中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.传感器是把非电学量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即①电源接通后，电容C减小，反映h减小．②电源接通后，电容C减小，反映h增大．③电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小．④电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大．以上判断正确的是（）．A．①③B．①④C．②③D．②④参考答案：答案：B2.（单选）物体静止于倾角为的斜面上，当斜面倾角缓缓减小时，物体所受力的变化情况是 A．重力、支持力、静摩擦力均增大 B．重力不变，支持力减小，静摩擦力不变 C．重力不变，支持力、静摩擦力增大 D．重力不变，支持力增大，静摩擦力减小参考答案：D3.如图所示，电阻为r的金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行（导轨电阻忽略不计），定值电阻R与金属棒构成闭合回路，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（

）A．ab杆中的电流强度与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比参考答案：AB4.对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强p与热力学温度T的关系如图所示，则描述压强p与摄氏温度t的关系图象中正确的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】理想气体的状态方程．【分析】根据图象分析压强和热力学温度间的关系，再根据热力学温度与摄氏温度间的关系即可分析正确的图易受．【解答】解：由题图可知p=kT（k＞0），把T=t+273代入得p=k（t+273），因此图象与t轴的交点应为﹣273℃，故C正确，ABD错误．故选：C．5.为模拟净化空气过程，有人设计了如图所示的含有灰尘空气的密闭玻璃圆柱桶（圆桶的高和直径相等）。第一种除尘方式是：在圆柱桶顶面和底面间加上电压U，沿圆柱桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：圆柱桶轴线处放一直导线，在导线与容器壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒运动方向如图乙所示。已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即f=kv（k为一定值）。假设每个尘粒的质量和电荷量均相同，重力忽略不计，尘粒的初速为零。则上述两种除尘方式中A．尘粒的电势能均不断增大 B．灰尘沉积处的电场强度相等C．尘粒最终均有可能做匀速运动D．电场对单个尘粒做功的最大值相等参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:17.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s8.氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：①这个核反应称为_______________.②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中_____________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量____________（选填“增加”或“减少”）了__________kg.参考答案：9.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）10.某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“×10”，可知金属丝的电阻R=

Ω；如果在测量中，指针的偏角太小，应该

（填“增大”或“减小”）参考答案：11.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据纸带可判定小车做_______运动.根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s参考答案：（(1)匀加速

(2)3.90

2.6412.己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________参考答案：

(1).96:1

(2).【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:；则;万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:，则:13.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________。

参考答案：--------解析：①--------卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；②玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）；

或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。

1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=mm。（2）下列实验要求中不必要的一项是（请填写选项前对应的字母）。A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调至水平D．应使细线与气垫导轨平行（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是（请填写选项前对应的字母）。A.作出“图象”B．作出“图象”C.作出“图象”D.作出“图象”参考答案：（1）2．30（2）A（3）C【知识点】实验：探究动能定理【试题解析】（1）游标卡尺不需要估读，主尺刻度为2mm，因为分度值为0．05mm，所以游标尺刻度为0．05×6mm＝0．30mm，因此直径为d＝2．30mm；（2）拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关；应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差；应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力；要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力。故选A。（3）根据牛顿第二定律可知：F=Ma，而a＝，所以F＝故应作出图象，C正确。15.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空： （1）将S拨向接点1，接通S1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节________,使________,记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案：（1）R0

标准电流表（或A0）

（2）标准电流表（或A0）的读数仍为I

（3）平均值四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，某人距离墙壁10m起跑，向着墙壁冲去，挨上墙之后立即返回出发点。设起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达墙根时需减速到零，不能与墙壁相撞。减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲到出发点．求该人总的往返时间为多少？参考答案：加速阶段：t1＝＝1s；s1＝vmxt1＝2m减速阶段：t3＝＝0.5s；s3＝vmxt3＝1m匀速阶段：t2＝＝1.75s由折返线向起点(终点)线运动的过程中加速阶段：t4＝＝1s；s4＝vmxt4＝2m匀速阶段：t5＝＝2s该人总的往返时间为t＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝6.25s17.一项抛球入筐游戏装置如图所示，将球筐挂于离地

h=lm高的光滑水平轨道AB上．AB长l=3m，球筐可在AB

间以恒定的速率往复运行（球筐往A、B两点速度反向的时间不计）．某同学将球水平抛出时，球筐恰好位于A点正以某一速度向B点运行．已知抛球点位于轨道底边中点正前方d=2m处．离地面高度为H=1.8m；重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，球和筐的大小不计。(I)要使球恰好在B点落入球筐，求抛球的速度大小；(2)若球恰好在AB中点落入球筐，求球筐的速度大小。参考答案：（1），（2）(n=0、1、2、3……)

解：（1）球落筐时间设为t，由

解得：t=0.4s

v0=6.25m/s

（2）设球筐速度为u，若球恰好在AB中点落入框球，则在t时间内球筐运动的路程满足

（n+）l=ut

解得：(n=0、1、2、3……)18.如图，在真空中，半径为R的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为R，板长为2R，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率v0从圆周上的最低点P沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场，当从圆周上的O1点飞出磁场时，给M、N板加上如右边图所示电压u，最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出，不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力，（1）求磁场的磁感应强度B的大小；（2）求交变电压的周期T和电压U0的值；（3）若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1，仍以速率v0射人M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．参考答案：（1）粒子自P点进入磁场，从O1点水平飞出磁场，运动的半径必为b，则

解得

（1分）（2）粒子自O1点进入磁场，最后恰好从N板的边缘平行飞出，设运动时间为t，则2R＝v0t

（1分）

（2分）t＝nT（n＝1，2，…）