湖北省随州市广水西草店中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

湖北省随州市广水西草店中学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. 2012年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R(r>R)，不计卫星间的相互作用力。则（  ） A．这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为g  B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为 C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2 D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功 参考答案： B 2. （多选题）2013年12月2日1时30分，搭载月球车和着陆器的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空，飞行约18min后，嫦娥三号进入如下图所示的地月转移轨道AB，A为入口点，B为出口点，嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面h=100公里的环月圆轨道，其运行的周期为T；然后择机在月球虹湾地区实行软着陆，展开月面巡视勘察．若以R表示月球半径，忽略月球自转及地球对它的影响．下列说法正确的是（　　） A．嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行的速度等于7.9km/s B．嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行时，处于完全失重状态，故不受重力 C．月球表面的重力加速度大小为 D．月球的第一宇宙速度为 参考答案： AC 【考点】万有引力定律及其应用． 【分析】携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中，先加速下降再减速下降，故先失重再超重．根据万有引力提供向心力；忽略月球自转及地球对它的影响，重力等于万有引力，联立解得物体在月球表面自由下落的加速度．月球的第一宇宙速度就是近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力，代入数据化简可得第一宇宙速度． 【解答】解：A、嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行的速度约等于第一宇宙速度，即7.9km/s，故A正确； B、嫦娥三号在环绕地球近地圆轨道运行时，处于完全失重状态，但仍受重力，故B错误 C、嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面h=100公里的环月圆轨道，根据万有引力提供向心力；忽略月球自转及地球对它的影响，在月球表面重力等于万有引力，由以上两式可得重力加速度为，故C正确； D、月球的第一宇宙速度就是近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力，解得：，故D错误； 故选：AC． 3. 在学校的体育运动会跳高场地，我们看到在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，其目的是                                          （    ）          A．增加运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力          B．增加运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力          C．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力          D．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力 参考答案： B 4. （单选）为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为网心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则   A. 变轨过程中必须向运动的反方向喷气   B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大   C．可以确定该星球的质量   D．可以确定该星球的平均密度 参考答案： D 5. 下列说法中正确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）    A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的    B．熵是物体内分子运动无序程度的量度    C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变    D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小    E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 参考答案： BCE 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射 O   光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b） 的图线所示.此透明体的临界角为  ▲ ，折射率为    ▲       . 参考答案： 60°（2分）， 7. （4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。 则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。 参考答案： 78、?、16 8. 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。 参考答案： 暗条纹（2分）；变宽（2分） 9. 如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为　 　J，弹簧回到原长时B的速度大小为       m/s.（m/s2）   参考答案： 0,  2 10. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高 温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为 ①该反应方程中的k=           ,d=             ； ②质量亏损为               kg. 参考答案： 11. 如图所示，把电量为 -6×10C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做的功为___________J。 参考答案： 答案：增大：-3.6  12. 如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到静摩擦力的大小为  ▲  N． 参考答案： 13. （4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是      mA，当作电压表使用时，量程是      V。（两空均保留整数） 参考答案：     答案：500mA   50V 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h， 已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？   参考答案： 解析：由热力学第一定律△U=W+Q得              △U=（F+mg+P0S）△h－Q      （6分） 15. （09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8 kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求： ①说明B恰滑到A板的右端的理由? ②A板至少多长?   参考答案： 解析： ①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端 （2分）       ②根据动量守恒   mv=2mv1（1分）       v1=2m/s    ……       设A板长为L，根据能量守恒定律     （1分）       L=1m 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1 = 0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1 = 0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。   ①波速大小为    ▲    ； ②从t2时刻计时，x=1m处的质点的振动方程是   ▲   参考答案：  2m/s            ,          17. 某同学在探究木箱与水平地面之间的摩擦情况时，做了如下实验：在水平地面上将木箱由静止开始从位置A推至另一位置B。当他用200N的水平恒力推木箱时，经10s的时间木箱被推到B点；当他用500N的水平恒力推本箱时，经5s的时间就可将木箱推到B点。则： （1）若该同学用600N的水平恒力推木箱，经多少时间可将木箱推到B点? （2）若该同学用600N的水平恒力推木箱，至少要作用多少时间木箱可滑到B点?   参考答案： （1）设AB间的距离为s，三个过程的加速度分别为a1、a2、a3，则有： ，，； 代入数据，可得：μmg=100N，t3=2s。                （5分） （2）设F至少作用t，然后减速滑行到B点，则：，代入数据，可得：t=s。                               （3分）   18. 如图1所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转场及荧光屏组成。M、N为加速电板，加速电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置，两板的长度和两板间的距离均为l；距右边缘l处有一荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。电子枪发射质量为m，电荷量为-e的电子，初速度可以忽略，电子经加速电场后从小孔S2射入偏转场。不计电子重力和电子之间的相互作用。 （1）求电子到达小孔S2时的速度大小v； （2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后， 打在荧光屏上。求磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x； （3）若板P和Q间只存在电场，板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n（忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定）。 参考答案： 22．（20分） （1）根据动能定理                  （2分）    解得：  ①        （2分）      （2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为 R， 在磁场中运动轨迹如图，由几何关系     解得：                （2分） 根据牛顿第二定律：    （1分） 解得：          （1分） 设圆弧所对圆心为α，满足：  由此可知：   电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：   （1分） 通过上式解得坐标                          （1分） （3） 设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，PQ