2022-2023学年天津第109中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2022-2023学年天津第109中学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. （单选）2013年12月2日1时30分，由月球车(如图甲)和着陆器组成的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空，飞行18min后，嫦娥三号进入如图乙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100公里的环月圆轨道，然后择机在月球虹湾地区实现软着陆，展开月面巡视勘察。已知月球和地球的质量之比约为1/81，图乙中环月圆轨道的半径与地球半径之比约为1/4，地球的第一宇宙速度约为79kms，下列说法正确的是

2、( ) A嫦娥三号进入地月转移轨道前，在近地圆轨道运行的速度大于7.9km/ s B嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约为1.8kms C携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一定处于失重状态 D由于月球表面重力加速度较小，故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态参考答案：B 嫦娥三号在近地圆轨道上运行时速度小于或等于79 kms，A项错误；嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得，G= m，解得：v=79kms18 kms，B项正确；月球车着陆过程中减速下降，处于超重状态，C项错误；月球车在月球上所受重力小于在地球上所受的重力，这与是否失重无关，

3、D项错误。2. （单选）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动如图所示，一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成，BC圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，竖直台阶CD底端与倾角为的斜坡DE相连。第一次运动员从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，第二次从AB间的A点（图中未标，即ABAB）由静止滑下通过C点后也飞落到DE上，运动员两次与斜坡DE接触时速度与水平方向的夹角分别为1和2，不计空气阻力和轨道的摩擦力，则 A.12 B.12 C.1=2D.无法确定两角的大小关系 参考答案：B 解析：根据动能定理mgh=mv02，A下落时高度较大，所以从A下落到达C点的速度比较大那么从A和A下落时在DE上的落点

4、如图所示，根据平抛运动中的推论：tan=2tan由图可以看出从A下落时从C点飞出后tan值较大，故从A下落时落到DE后tan2较大，即tan1tan2故选：BA3. 在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为 A0B CD参考答案：AC4. （单选）2013年1 2月2日1时30分，搭载嫦娥三号探测器的长征三号乙火箭点火升空。假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r1

5、的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1，登陆舱随后脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，最终在月球表面实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列有关说法正确的是：A月球表面的重力加速度B月球的第一宇宙速度为C登陆舱在半径为r2轨道上的周期D登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为参考答案：C对于探测飞船有：，解得载着登陆舱的探测飞船的加速度，而该加速度不等于月球表面处的重力加速度，故A错误；根据探测飞船做圆周运动万有引力提供向心力：，解得：，月球的第一宇宙速度由近月卫星万有引力提供向

6、心力：，解得：，故B错误；根据开普勒第三定律：，解得：，故C正确；由，解得，同理可得，D错误。5. （单选）如图所示，是氢原子四个能级的示意图当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b则以下判断正确的是（）Aa光和b光由同一种介质射入空气中时a光更容易发生全反射B光子a和光子b使同一种金属发生光电效应，由光子a照射产生的光电子的最大初动能大于光子b照射而产生的C光子a的波长大于光子b的波长D在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁.专题：原子的能级结构专题分析：能级间跃迁辐射光子的能

7、量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率频率大，波长小，波长越长，越容易发生衍射频率大，折射率大，根据v=比较在介质中的速度大小当入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应解答：解：A、氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能极差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能极差，根据EmEn=h，知，光子a的能量小于光子b的能量所以a光的频率小于b光的频率，则a光和b光由同一种介质射入空气中时b光更容易发生全反射，故A错误B、光子a和光子b使同一种金属发生光电效应，光子a的能量小于光子b的能量由光子a照射产生的光电子的最大初动能小于光子b照射而产生的故B错误；C、

8、光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，故C正确；D、在真空中光子a的传播速度等于光子b的传播速度，故D错误；故选：C点评：解决本题的突破口是比较出光子a和光子b的频率大小，从而得知折射率、在介质中速度等大小关系二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为_。参考答案：（4分）7. （4分）我国陆地面9.61012m2，若地面大气压，地面附近重力加速度 g=10m/s2 ，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数，我国陆地上空空气的总质量 M= ；我国陆地上空空气的分子总数N = 。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.61

9、016Kg，1.91042个解析：大气压可看作是由空气重量产生的， 代入数据解出 分子总数8. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为 J，重力的冲量为 Ns。 参考答案：6.4 J， 0.8 Ns；9. 右图是自行车传动机的示意图，其中是大齿轮，是小齿轮，是后轮。假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是_rad/s；要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮的半径，小齿轮的半径外，还需要测量的物理量是_； 用上述量推导出自行车前进速度的表达式：_。参考答案： 后轮的半径 10. 如图所示，质量m=1k

10、g、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为_m；使它翻下桌子力F做的功至少为_J。 参考答案：0.4m 1.6J 11. 如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能 _（选填“减小”、“增大”）。 如果改用频率略低的紫光照射，电流表 _（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小 可能 12. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁

11、到量子数为3的轨道的过程中，将 （填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有 种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收 （填“吸收”或“放出”）； 5 13. 某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔005 s 拍照一次，图7 是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则： （1）图中t5时刻小球的速度v5_m/s。 （2）小球上升过程中的加速度a _m/s2。 （3）t6时刻后小球还能上升的高度h = _m。参考答案：见解析 （1）频闪仪每隔T=0.05s闪光一次，根据匀变速直线运动

12、中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.（2）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2（3）=0.64m.三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （3分）图1中螺旋测微器的读数为 。 参考答案：答案： 2.720mm 15. “探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。 （1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为 N； （2）请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。由图求出合力的大小F合= N（保留两位有效数字）； （3）某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多

13、少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系数k= N/m（保留两位有效数字）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，倾角为的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在 AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C点后沿斜面做匀加速运动，到达A点时的速度大小为v，试求： （1）小物块与斜面间的动摩擦因数； （2）匀强电场场强E的大小； （3）保持

14、其他条件不变，使匀强电场在原区域内（AC间）顺时针转过90，求小物块离开电场区时的动能EK大小。参考答案：解：(1)小物块在BC上匀速运动，支持力Nmgcos滑动摩擦力fN（1分）由平衡条件得mgsinmgcos（1分）解得tan（1分）(2)小物块在CA段做匀加速直线运动，则NmgcosqEv（1分）fN根据动能定理得：mgLsinfL=m(v2v20)（2分）解得Em(v2v20)/qLtan（2分）小物块可能从A处出电场 W电WGWf=EKEK0 （1分） 则：qEL= EKEK0 得EKmv20 （2分） 小物块可能从C处出电场，设从C处进入电场滑行距离X 则：qExm(0v20) （1分） 从C处进入电场到从C处滑出电场的过程中运用动能定理 Wf=EKEK0 2mgxcos EKEK0 得EKmv20 （2分）17. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t = 0时刻的波形如图所示，处于 x 1 = 2 m位置的质点 a 经过0.3 s 第一次到达波峰位置，质点 b 在 x2 = 8 m处，求： 该列波的波速； 质点 b 刚开始振动时的运动方向和第一次到达波峰的时刻参考答案： a点开始向下运动，经 T 到达波峰t1 = T T = 0.4s v=10 m/s 质点b刚开始振动时的运动方向沿y轴向上质点b第一次到达波