浙江省台州市山中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

浙江省台州市山中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析一、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1.一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处于平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧处，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落，撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒

B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒

C．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关

D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所作的功参考答案：

答案：AC2.如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有转化为电势能。金属块继续运动到某点C（图中未标出）时的动能和A点时的动能相同，则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为

A．1.5L

B．2L

C．3L

D．4L参考答案：D3.（多选）某同学从电子市场购买一款手机电池板如图所示，他根据电池板上的标识，所做判断正确的是（）A．该电池的电动势为3.7VB．该电池的电动势为4.2VC．该电池一次可以提供的最大电能为8.4×103JD．该电池一次可以提供的最大电能为2.664×104J参考答案：解：A、由图可知，电池的电动势为3.7V；充电电压为4.2V；故A正确；B错误；C、由图可知，该电源的电量为2000mA?h=2000×3.6=7200C；则最大电能W=UIt=UQ=3.7×7200=2.664×104J；故C错误；D正确；故选：AD4.（多选）线圈与电阻R、交流电压表按如图甲所示的方式连接，R=10Ω.交流电压表的示数是

10V。变压器原副线圈的匝数比为22:1，图乙是电阻R两端电压u随时间t变化的图象，则以下说法正确的是A.图乙中U0=10B.R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR=5cos50πtVC.交变电源的电压u随时间t变化的规律是U=220sin100πtVD.变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i=22cos50πtA参考答案：AC解析：A、根据，带入数据，故A正确；B、R两端的电压UR随时间t变化的规律是，故B错误；C、交变电源=220，交变电源的电压u随时间t变化的规律是U==220sin100πtV，故C正确；D、副线圈中电流，根据，所以，所以变压器原线圈中电流i随时间t变化的规律是i=sin100πtA,故D错误；故选AC5.使物体脱离行星的引力束缚，不再绕该行星运行，从行星表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v1．已知某行星的半径为地球半径的三倍，即，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的．不计其它行星的影响，已知地球的第一宇宙速度为8km/s，则该行星的第二宇宙速度为A．8km/s

B．4km/s

C．km/s

D．km/s参考答案：A由于地球的第一宇宙速度km/s，行星的第一宇宙速度，解得km/s，故km/s，选A。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

7.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，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的关系图线，如图乙所示。

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=

。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5

0.28.光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为

▲

参考答案：9.12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔的颜色为

色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为

mA；（4）定值电阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为

mA。

参考答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同样给分)

10.如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。参考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：现对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大，活塞缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功为：W=F△h=p0（V2-V1）

根据热力学定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）11.已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的速度为__________，地球的质量为___________．参考答案：，

12.如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．参考答案：考点：理想气体的状态方程．分析：由图示图象求出气体在0℃时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273℃时气体的体积，然后求出气体的体积之差．解答：解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V﹣T图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．13.已知U有一种同位素，比U核多3个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，放出的粒子的速度大小为v0。①试写出衰变的核反应方程___________________（产生的新核的元素符号可用Y表示）；②衰变后的残核初速度大小为____________

___参考答案：①

U→Y+He；

②

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，足够长光滑水平轨道与半径为R的光滑四分之一圆弧轨道相切。现从圆弧轨道的最高点由静止释放一质量为m的弹性小球A，当A球刚好运动到圆弧轨道的最低点时，与静止在该点的另一弹性小球B发生没有机械能损失的碰撞。已知B球的质量是A球的k倍，且两球均可看成质点。（1）若碰撞结束的瞬间，A球对圆弧轨道最低点压力刚好等于碰前其压力的一半，求k的可能取值：（2）若k已知且等于某一适当的值时，A、B两球在水平轨道上经过多次没有机械能损失的碰撞后，最终恰好以相同的速度沿水平轨道运动。求此种情况下最后一次碰撞A球对B球的冲量。参考答案：(1)或(2)解析：（1）设A球到达圆弧轨道最低点时速度为v0

解得或（2）设最后一次碰撞前A、B两球的速度分别为vA、vB，最终两球的速度大小均为v

另动量定理：解得17.如图所示，在光滑绝缘水平面上，质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电，电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场，场强大小为E，其方向为水平向左，BO距离为x0，若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求：⑴棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向；⑵棒在运动过程中的最大动能；⑶棒的最大电势能。(设O点处电势为零)参考答案：⑴根据牛顿第二定律有：QE/4－qE＝ma

①（1分）q＝×

②

（1分）由①②式联立解得：a＝，方向水平向右

（2分）⑵当棒的速度达到最大时棒进入电场中的长度为x，有：＝③

（1分）根据动能定理有：(x0＋x)－＝Ekm－0

④（2分）由③④式联立解得：Ekm＝＋

（1分）⑶当棒速度减为0时，棒的电势能最大若x0＝L，棒恰好全部进入电场，根据动能定理有：(x0＋L)－＝0－0（1分）棒的电势能为：Epm＝＝

（1分）若x0＜L，棒一部分进入电场，设进入的长度为l，根据动能定理有：(x0＋l)－＝0－0

（1分）解得：l＝，棒的电势能为：Epm＝＝＋＋

（1分）若x0＞L，棒全部进入电场，且A端离O点距离为l，有：(x0＋l)－－QE(l－L)＝0－0