2022-2023学年湖南省邵阳市城步苗族自治县第四民族中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖南省邵阳市城步苗族自治县第四民族中学高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示，正方形区域ABCD内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子a、b、c分别以大小不同的初速度va、vb、vc从A点沿图示方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子a、b、c分别从BC边中点、CD边中点、AD边中点射出．若ta、tb、tc分别表示粒子a、b、c在磁场中的运动时间．则以下判断正确的是（）A．va＜vb＜vcB．va=vb＜vcC．ta＜tb＜tcD．ta=tb＜tc参考答案：解：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：v=，粒子做圆周运动的周期：T=，由于三个粒子完全相同，则它们做圆周运动的周期T相等，如图所示，粒子的轨道半径：ra＞rb＞rc，vc＜vb＜va，故AB错误；粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角间的关系为：θa＜θb＜θc，粒子运动时间t=T，则粒子在磁场中的运动时间：ta＜tb＜tc，故C正确，D错误；故选：C．2.（多选题）下列说法中正确的是（）A．放射性元素的半衰期与温度、压强无关B．波尔理论认为，原子中的核外电子轨道是量子化的C．“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的D．天然放射性元素（钍）共经过4次衰变和6次β衰变变成（铅）参考答案：AB【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】通过卢瑟福α粒子散射实验判定的是原子具有核式结构，玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态，放射性元素的半衰期只与原子核自身有关．【解答】解：A、放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度、压强无关，故A正确；B、玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态，故B正确；C、通过卢瑟福α粒子散射实验判定的是原子具有核式结构，并不是判定：原子由电子和带正电的物质组成，故C错误；D、Th衰变成时，质量数减小24，而质子数减小8，对于β衰变质量数不变，质子数在增加1，因此经过6次α衰变，而α衰变质量数减小4，质子数减小2，所以要经过4次β衰变，故D错误；故选：AB．3.如图5所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()图5A．F1＞F2，a1＝a2B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2参考答案：B4.如图所示，两个物体以相同大小的初始速度从O点同时分别向x轴正负方向水平抛出，它们的轨迹恰好是抛物线方程，那么以下说法正确的是（）A．初始速度为B．初始速度为C．O点的曲率半径为D．O点的率半径为2k参考答案：C5.如图所示，劲度系数为的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（

）ABDA．撤去F时，物体的加速度大小为B．撤去F后，物体先做加速运动，再做减速运动C．物体做匀减速运动的时间为D．物体在加速过程中克服摩擦力做的功为参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否7.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.258.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）9.A.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA:vB=2:1，则动量大小之比PA:PB=

;两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比P:PA=

。参考答案：1:2；1:1根据动量与动能的关系：【考点】动能和速度的关系：vA:vB=2:1，可知两者质量之比1:4，所以动量的关系为：1:2；两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与A的动量等大反向，所以碰后的总动量与A原来的动量之比为1:1。

10.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。其中“人造太阳”的核反应方程式是，则X为__________，已知的质量为的质量为的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，则在此核反应过程中释放的核能为______________。参考答案：由核反应质量数和电荷数守恒可知X为中子，即，由可得核反应过程中释放的核能。11.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）12.如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为0.8m；若L=0.6m，x的取值范围是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s；小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间，则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s，根据等时性知，L的最大值为Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m．点评：解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等．13.(5分)竖直放置的两块平行金属板A、B，分别跟电源的正负极连接，将电源正极接地，如图所示。在A、B中间固定一个带正电的电荷q，现保持A板不动，使B板向右平移一小段距离后，电荷q所在位置的电势U将

，电荷q的电势能将

。（填：变大、变小或不变。）

参考答案：

答案：变大、变大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：(1)向上 (2)A15.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是

A．实验中摩擦力没有平衡B．实验中摩擦力平衡过度C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D．实验中小车质量发生变化（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为

m／s，小车的加速度为

m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）参考答案：由题图可看出当受力为0时，小车已经有一定的加速度，故斜面垫块过高，平衡摩擦力过度，选B。利用“匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度”和逐差法可得要求的速度和加速度。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在如图(a)所示的正方形平面oabc内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知正方形边长为L，一个质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）在t=0时刻平行于oc边从o点射入磁场中。（1）若带电粒子从a点射出磁场，求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小；（2）若磁感应强度按如图(b)所示的规律变化，规定磁场向外的方向为正方向，磁感应强度的大小为B0，假使带电粒子能从oa边界射出磁场，磁感应强度B变化周期T的最小值。(3)若所加磁场的磁感应强度与第（2）问中的相同，要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场，满足这一条件的磁感应强度变化的周期及粒子射入磁场时的速度。参考答案：17.（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：（1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）参考答案：解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－Dh/2）S，所以p＝78cmHg；（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋rgDh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝＝4cm，中、左管