广西壮族自治区玉林市大恩中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

广西壮族自治区玉林市大恩中学2022-2023学年高三物理上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.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据波形可以判断该门电路是（

）（A）非门

（B）与非门

（C）与门

（D）或门参考答案：D2.如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时作匀加速运动的v–t图线。已知在3s末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是

A、从同一地点出发

B、A在B前3m处

C、B在A前3m处

D、B在A前5m处参考答案：D3.下列说法正确的是____________。A.熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态B.内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化C.根据热力学第二定律可知，各种形式的能可以相互转化D.外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变E.随着科学技术的发展，绝对零度可以达到参考答案：ABD【详解】A、熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵较大的宏观状态也就是无序程度较大的宏观状态，故选项A正确；B、根据热力学第二定律可知，一切宏观过程都具有方向性，即内能不可以全部转化为机械能，故选项B正确；C、根据能量守恒定律可知各种形式的能可以相互转化，而热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，故选项C错误；D、由热力学第一定律知，外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变，故选项D正确；E、绝对零度不可达到，故选项E错误。4.如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设A、B、C做圆周运动的向心加速度为aA、aB、aC，周期分别为TA、TB、TC，A、B、C做圆周运动的动能分别为EkA、EkB、EkC。不计A、B、C之间的相互作用力，下列关系式正确的是（）A.aB=aC＞aAB.aB＞aA＞aCC.TA=TB＜TCD.EkA＜EkB=EkC参考答案：B【详解】赤道上的物体C与同步卫星A转动角速度相同，由于赤道上的物体C的轨道半径小于同步卫星A的轨道半径，根据a=ω2r，得aC＜aA；对于A、B两卫星，根据卫星的加速度公式，由于近地卫星B的轨道半径小于同步卫星A的轨道半径，故近地卫星B的向心加速度大于同步卫星A的向心加速度，即aB＞aA；所以aB＞aA＞aC，故B正确，A错误；赤道上的物体C与同步卫星A转动周期相同，即TC=TA；对AB两卫星，根据可知TA>TB，则TC=TA>TB，选项C错误；赤道上的物体C与同步卫星A转动角速度相同，由于赤道上的物体C的轨道半径小于同步卫星A的轨道半径，根据v=ωr，得知vC＜vA；对于A、B两卫星，根据卫星的线速度公式，由于近地卫星B的轨道半径小于同步卫星A的轨道半径，故近地卫星B的线速度大于同步卫星A的线速度，即vB＞vA；所以vB＞vA＞vC，故动能关系为：EkB>EkA>EkC，D错误；5.关于、、三种射线，下列说法正确的是（A）射线是原子核自发放射出的氦核流，它的穿透能力最强（B）射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力（C）射线一般伴随着射线产生，它的穿透能力最强（D）射线是电磁波，它的穿透能力最弱参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

7.一枚静止时长30m的火箭以0.6c的速度从观察者的身边掠过，火箭上的人测得火箭的长度为

m，观察者测得火箭的长度为

m。参考答案：30m，24m8.氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________，射线的频率为________。参考答案：

9.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

参考答案：0.3

0.6 10.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的

螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝

码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果

滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑

行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．参考答案：（1）匀速（2）D（3）（1）当滑行器获得一个初速度时，若能保持匀速直线运动，则说明气垫导轨是水平的，符合实验要求。（2）牵引砝码的重力要远小于挡光片的重力，可使挡光片受到的合力近似等于牵引砝码的重力来测量．最不合适的应该是D.(3)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,又，所以。11.（选修3—5）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是_______（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生____种频率的光子。参考答案：答案：B、

212.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动13.（6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是m．参考答案：答案：0.4，5，0.1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h．已知地球半径为R，地球自转角速度为ωo，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．求卫星B的运行周期．（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？参考答案：见解析（1）由万有引力定律和向心力公式得

忽略地球自转影响有解得（2）设A、B两卫星经时间再次相距最近，由题意得，又有解得17.2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G。（1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍，合并后为太阳质量的62倍。利用所学知识，求此次合并所释放的能量。（2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。a．因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动。由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；b．严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）。请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？参考答案：（1）

（2）a．

b．试题解析：（1）合并后的质量亏损根据爱因斯坦质能方程

得合并所释放的能量

（2）a．小恒星绕黑洞做匀速圆周运动，设小恒星质量为m根据万有引力定律和牛顿第二定律解得

b．设质量为m的物体，从黑洞表面至无穷远处根据能量守恒定律解得

因为连光都不能逃离，有v=c所以黑洞的半径最大不能超过18.某实心玻璃管的截面图如图所示，玻璃管的长为L=40cm，宽为d=4cm,玻璃的折射率为。若光从玻璃管的左端正中心射入，求光最多可以在玻璃管中发生几次全反射。参考