2022-2023學(xué)年河南省商丘市金山橋?qū)W校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了A．質(zhì)子的存在B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng)D．原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上參考答案：D2.（單選）校運(yùn)會(huì)跳高比賽時(shí)在沙坑里填沙，這樣做的目的是可以減?。ǎ〢．人的觸地時(shí)間B．人受到的沖量C．人的動(dòng)量變化量D．人的動(dòng)量變化率參考答案：解：調(diào)高比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從與沙坑接觸到靜止動(dòng)量的變化量相等△p，由動(dòng)量定理可知，人受到的合力的沖量I=△p是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延長(zhǎng)了人與沙坑的接觸時(shí)間，t變大，由動(dòng)量定理得：△P=Ft，=F，△p一定，t越長(zhǎng)，動(dòng)量變化率越小，人受到的合外力越小，越安全；故選：D．3.如圖A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜靠在豎直墻邊，然后釋放，它們同時(shí)沿墻面向下滑，已知MA＞MB，則物體B

(

)A．只受一個(gè)重力

B．受到重力和一個(gè)摩擦力C．受到重力、一個(gè)彈力和一個(gè)摩擦力

D．受到重力，一個(gè)摩擦力和兩個(gè)彈力參考答案：答案：A4.完全相同的直角三角形滑塊A、B如圖所示疊放，設(shè)A、B接觸的斜面光滑，A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在B上施加一水平推力F，恰好使A、B保持相對(duì)靜止且一起勻速運(yùn)動(dòng)，則A對(duì)桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)跟斜面傾角的關(guān)系為A.

B.C.

D.與無(wú)關(guān)參考答案：C5.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，v-t圖像如圖所示。以下判斷正確的是（

）A．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B．最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能不守恒參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請(qǐng)寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

▲

．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為

▲

．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）

參考答案：

（2分）

7.（4分）把小球水平拋出，空氣阻力不計(jì)，拋出后在t1、t2兩個(gè)時(shí)刻，小球的速度與水平方向的夾角分別是30o、45o，則t1：t2=

，小球自拋出到此兩個(gè)時(shí)刻下落的高度之比h1：h2=

。參考答案：1：，1：38.某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_____m／s，軌跡上B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=0.1s，則物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點(diǎn)的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點(diǎn)的速度為：vB=1.96m/s。9.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L(zhǎng)的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)、l。當(dāng)所有這些磁場(chǎng)都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框abcd在磁場(chǎng)力作用下將向________（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。若金屬框電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_(kāi)________________參考答案：右

磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受安培力向右，金屬框向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度設(shè)為vm，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2BL（v-vm），感應(yīng)電流為，安培力為F=2BLI，安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f，解得vm=10.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為_(kāi)_______s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：11.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

，此過(guò)程中釋放的核能為_(kāi)_______________________________．參考答案：

設(shè)復(fù)核速度為v，由動(dòng)量守恒得解得整個(gè)過(guò)程中質(zhì)量虧損由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，得12.一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距離下板的高度差為10mm，此時(shí)兩板的電壓為300V，如果兩板間的電壓減小為240V，液滴運(yùn)動(dòng)到下極板所需的時(shí)間為_(kāi)________s。(g=10m／S)參考答案：答案：0.113.某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過(guò)某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L(zhǎng)（L很小），A端通過(guò)光電門的時(shí)間為t，則A端通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=

▲

（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在如圖乙同種材料兩木板通過(guò)一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測(cè)量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）Ⅰ.用20個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)定小鐵塊A的邊長(zhǎng)d如圖丙，測(cè)得長(zhǎng)度為d＝

cm．Ⅱ.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度。

將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端P懸掛一鉛垂線，Q為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，用米尺測(cè)得l、2之間的距離為L(zhǎng)，則小鐵塊下滑過(guò)程中的加速度a=

；(用題中字母表示)再利用米尺測(cè)出

、

，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ1．

Ⅲ.若再測(cè)鐵塊B和板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2?時(shí)，光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺完成實(shí)驗(yàn)，若已測(cè)得PQ高為h，則只需要再測(cè)

。（要求只能再測(cè)一個(gè)物理量）

測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝????????

???（用已知量和測(cè)定的物理量所對(duì)應(yīng)的字母表示）參考答案：(1)Ⅰ.

BD

Ⅱ.

F

；

F，,

（2）（1）2.020cm

（3）

；測(cè)出PQ的距離h及斜面部分長(zhǎng)。

（4）讓滑塊從斜面上的P點(diǎn)由靜止滑下，最后停在C點(diǎn)，用米尺量出QC長(zhǎng)度x；u＝h/x15.某同學(xué)利用下列器材測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值：①待測(cè)電阻：阻值約100Ω②一個(gè)直流電源E：電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻不計(jì)③一塊直流電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻約15kΩ④一個(gè)電阻箱：阻值范圍0～999.9Ω⑤一個(gè)單刀開(kāi)關(guān)S

⑥導(dǎo)線若干（1）按器材的規(guī)格和要求在方框內(nèi)畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)注器材的代號(hào).（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得，電阻箱的讀數(shù)為R1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，電阻箱讀數(shù)為R2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2，用測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出計(jì)算待測(cè)電阻的表達(dá)式：=

.（3）測(cè)得的的值比真實(shí)值

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：（1）電路可設(shè)計(jì)為甲、乙兩種若設(shè)計(jì)為圖甲，則（2）為，（3）為偏??；若設(shè)計(jì)為圖乙，則（2）為，（3）為偏小四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，直線OAC為某電源的總功率隨電流變化的規(guī)律，曲線OBC為該電源內(nèi)部熱功率隨電流變化的規(guī)律，A、B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A。精確地求出線段AB所對(duì)應(yīng)的外電路的電阻及其功率多大。參考答案：解析：由題圖可知，在C狀態(tài)，外電路短路，電源的功率全部消耗在內(nèi)電路上，有，即，解得設(shè)處于線段AB時(shí)外電阻為R，對(duì)于和兩狀態(tài)E相同，即，由閉合電路歐姆定律有解得，功率為。17.如圖所示，兩個(gè)帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），固定在輕質(zhì)絕緣等腰直角三角形框架OAB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上，整個(gè)裝置可以繞過(guò)O點(diǎn)且垂直于紙面的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).直角三角形的直角邊長(zhǎng)為L(zhǎng).質(zhì)量分別為mA＝3m，mB＝m，電荷量分別為QA＝－q，QB＝＋q.重力加速度為g.（1）若施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，使框架OB邊水平、OA邊豎直并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E多大？（2）若將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向改為與原電場(chǎng)方向相反，保持E的大小不變，則框架OAB在接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，帶電小球A的最大動(dòng)能EkA為多少？（3）在（2）中，設(shè)以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能位，則框架OAB在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A、B小球電勢(shì)能之和的最小值E’為多少？

參考答案：（1）以O(shè)為支點(diǎn)，根據(jù)三角架力矩平衡，M順＝M逆

mgL＝qEL（1分）求得E＝mg/q（2分）（2）設(shè)OA邊與豎直方向成a，根據(jù)力矩平衡找出動(dòng)能最大位置，M順＝M逆3mgLsina＝mgLcosa＋qELcosa＋qELsina（1分）求得OA桿與豎直方向夾角a＝45°時(shí)A球動(dòng)能最大。（1分）根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能定理W合＝⊿EK－3mgL（1－cos45°）＋mgLsin45°＋qELsin45°＋qEL（1－cos45°）＝2mv2（1分）求得A球最大速度v＝（1分）得到A球動(dòng)能EKA＝。（2分）（3）設(shè)OA邊與豎直方向成a，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能定理－3mgL（1－cosa）＋mgLsina＋qELsina＋qEL（1－cosa）＝0（1分）求得a＝90°時(shí)系統(tǒng)速度為零。不能再繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)去了。由于該過(guò)程電場(chǎng)力一直做正功，A、B小球電勢(shì)能之和一直減小，所以此處A、B小球電勢(shì)能之和最?。?分）E’＝－qEL＝－mgL（2分）18.（15分）一名偵察兵躲在戰(zhàn)壕里觀察敵機(jī)的情況，看到一架敵機(jī)正在沿水平直線向他飛來(lái)。當(dāng)偵查兵觀察敵機(jī)的仰角為45°時(shí)，發(fā)現(xiàn)敵機(jī)投下一枚炸彈，飛機(jī)投彈后沿原方向勻加速飛行，偵查兵在戰(zhàn)壕內(nèi)一直注視著飛機(jī)和炸彈的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)時(shí)，當(dāng)他看到炸彈飛過(guò)他的頭頂后落地立即爆炸，測(cè)得從敵機(jī)投彈到看到炸彈爆炸的時(shí)間為10s，此時(shí)偵察兵觀察敵機(jī)的視線與水平線間的夾角也為45°，且從看到炸彈爆炸的煙塵到聽(tīng)到爆炸聲音之間的時(shí)間間隔為1.0s。若已知爆炸聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，忽略炸彈受到的空氣阻力，g取10m/s2。求：（