辽宁省抚顺市德才高级中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

辽宁省抚顺市德才高级中学2022-2023学年高三物理下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. 有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，下列说法正确的是（　　） A．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 B．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核子数减少了4 C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的 D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核 参考答案： BC 2. （单选）下列说法符合物理学史的是（   ） A．伽利略认为力是维持物体运动的原因 B．卡文迪利用扭秤实验成功地测出了引力常量 C．开普勒通过对其导师第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律 D．伽利略在归纳总结了牛顿、笛卡尔等科学家的结论的基础上得出了牛顿第一定律 参考答案： B  解析：A、伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误．B、牛顿发现万有引力定律之后，卡文迪利用扭秤实验成功地测出了引力常量．故B正确．C、开普勒通过对其导师第谷观测的行星数据进行研究，得出了行星运动三大定律，故C错误．D、牛顿在归纳总结了伽利略、笛卡尔等科学家的结论的基础上得出了牛顿第一定律，故D错误．故选：B． 3. 某研究性小组利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体，通过压强传感器和温度传感器测得试管内气体的压强和温度。 （1）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图像分别如图（b）中的①、②、③所示，其中p1为已知量，则图线①的函数表达式为_______________； （2）图线①、②、③在图（c）中表示为（    ） 参考答案： （1）； （2）（  B  ） 4. （多选）如图所示，传送带以恒定速率v运动，现将质量都是m的小物体甲、乙（视为质点）先后轻轻放在传送带的最左端，甲到达A处时恰好达到速率v，乙到达B处时恰好达到速率v。则下列说法正确的是（   ） A．甲、乙两物块在传送带上加速运动时具有的加速度相同 B．甲、乙两物块在传送带上加速运动时间相等 C．传送带对甲、乙两物体做功相等 D．乙在传送带上滑行产生的热量与甲在传送带上滑行产生的热量相等 参考答案： CD 由可知，末速度相同，位移不相同，所以加速度也不相同，故A错误；由可知，末速度相同加速度不同，所以时间不相等，故B错误；根据动能定理可知，动能变化相同，所以传送带对两物体做功相等，故C正确；根据，，代入得，因为两物体质量和末速度相等，故D正确 5. 物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 A．甲在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12m B．甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6m C．乙在整个t=4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12m D．乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为6m 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 利用 α 粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是           ；他还利用 α 粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程                  ． 参考答案： 卢瑟福， 7. 一条悬链长7.2m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是　0.54s　（g取10m/s2） 参考答案： 解：设链条的长度为L，悬链的下端到P点的距离是h，经t1链条的下端经过P点， 则； ； 经t2链条的上端经过P点，此时悬链的总位移是h+L，则：h+L=gt22， ； 整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s； 故答案为：0.54s 8. 某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。 参考答案： 4，不变 9. 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： 10. 某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。 ①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带 A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。 ②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。 ③打B点时小车的速度是__________m/s ④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。 （保留小数点后两位数字） 参考答案： .①左   ②16.20   ③0.41  ④0.50 11. 质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为　3.75×105　W，机车运动中受到的平均阻力为　2.5×104　N． 参考答案： 考点： 功率、平均功率和瞬时功率．. 专题： 功率的计算专题． 分析： 汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力． 解答： 解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s． 以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得     Pt﹣fx= 当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm 由以上两式得P=3.75×105W 机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N 故答案为：3.75×105；2.5×104 点评： 本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题． 12. 23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为         m/s；物体经过BC所用时间为         s。 t/s 0 2 4 6 v/m·s-1 0 8 12 8   参考答案： 13.33；6.67 13. 图24甲所示为列简谐横波在t=1s时的波形图，图乙是这列波中x=50cm的质点A的振动图象，那么该波的传播速度为        。波的传播方向沿x轴         （填“正”或“负”）方向。t=1.3S时，质点A的振动方向沿y轴          （填“正”或“负”）方向。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （5分）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是     （A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转 （B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转 （C）锌板带的是负电荷 （D）使验电器指针发生偏转的是正电荷 参考答案： 答案：AD 15. 某同学在“验证动量守恒定律”的实验中，测得两小球的平均落点与O点的距离如图所示，实验中已测得入射小球的质量为m1，若碰撞过程中动量守恒，则被碰小球的质量m2=　　． 参考答案： 解：由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同． 根据动量守恒定律可得在水平方向有：m1v0=m1v1+m2v2， 故：m1v0t=m1v1t+m2v2t， 即：m1s2=m1s1+m2×s3 代入数据求得：m2= 故答案为： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，倾斜传送带与水平地面之间的夹角 ,从A B长度L=29m,传送带以10m/s的速度逆时针转动,在传动带上端A处无初速度地放一个质量为0.1kg的煤块，它与传动带之间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小， ，求： 煤块从A运动到B所需的时间是多少？ 若煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.8，则煤块从A运动到B所需要的时间又是多少？ 若煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求煤块与传送带留下的痕迹长度。 参考答案： （1）3s (2)3.31s (3)5m  解析： （1）对物体进行受力分析，如图： 可得： 当物体加速到与传送带同速时，位移为 物体加速到与传送带同速后，由于 ，所以物块相对于传送带向下运动，摩擦力变为沿斜面向上，所以加速度为 因此物体运动的总时间为 （2）若 ，物块与传送带同速时： 即 当物块与传送带同速后，由于，所以物块与传送带同速后与传送带一起做匀速运动。则 因此时间为： （3）物块达到传送带的速度之前： 物体达到传送带的速度后 煤块在传送带上留下的痕迹长度为： 17. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心r1＝20 cm，B离轴心r2＝30 cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍．求： (1)若细线上没有张力，圆盘转动的角速度ω应满足什么条件？ (2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？ (3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细绳，则A、B将怎样运动？(g取10 m/s2) 参考答案： 解析　(1)当物块B所需向心力FB≤Ffm时，细线上张力为零．随着角速度的增大，当FB＝Ffm时，有kmg＝mωr2， 得ω0＝＝＝＝3．6 rad/s. 当ω≤ω0＝3.6 rad/s时，细线上不会有张力． (2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值ωm，超过ωm时，A、B将相对圆盘滑动．(设细线中张力为T.) 对A有kmg－T＝mωm2·r1， 对B有kmg＋T＝mωm2·r2， 解得ωm＝＝ ＝4.0 rad/s. (3)烧断细线时，A做圆周运动所需向心力FA＝mωm2r1＝3.2 N，最大静摩擦力为4 N，A物体随盘一起转动．B此时所需向心力为FB＝mωm2r2＝4.8 N，大于它的最大静摩擦力4 N，因此B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远．   18. 如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。 若砝码和纸板的质量分别为和，各接触面间的动摩擦因数均为。 重力加速度为g。 （1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小； （2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； （3）本实验中， ， ，，砝码与纸板左端的距离，取。 若砝码移动的距离超过，人眼就能感知。 为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？ 参考答案： (1)   (2)   (3) 解析：(1)砝码对纸板的摩擦力   桌面对纸板的摩擦力      解得   ks5u (2)设砝码的加速度为,纸板的加速度为,则ks5u        发生相对运