2022-2023学年山东省菏泽市牡丹区第五中学高三物理期末试题含解析

1、2022-2023学年山东省菏泽市牡丹区第五中学高三物理期末试题含解析一、 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）如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L3与L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5 m，质量为01kg，电阻为2，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2t3之间图线为与t轴平行的直线，t1t2之间和t3之后

2、的图线均为倾斜直线，已知t1t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10 ms2）则 A在ot1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 C B线圈匀速运动的速度大小为8 m/s C线圈的长度为1m D0t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J参考答案：B2. 一物体从高H处自由下落，当它运动到P点时所用的时间恰好为整个过程时间的一半，不计空气阻力，则P点离地面的高度为 A3H/4 BH/2 CH/4 DH/8参考答案：A3. 如图，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是使匀强磁场均匀减少保持圆环水平并在磁场中上下移动保持圆环

3、水平并在磁场中左右移动保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动参考答案：A4. 小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7Wl2W之间，小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、l5V两档，将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示，则A小灯泡额定功率为7.5W B在5V时小灯泡的功率为7.5WC在1V电压下小灯泡功率7.5W D在5V时小灯泡功率为1.5W参考答案：B5. 在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是AP光的频率小于Q光

4、BP光在水中的传播速度小于Q光C让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹D让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光参考答案：AC在同一深度两光源发光的水面区域不同，则说明它们的临界角不同，从而确定它们的折射率由c=nv可得两条光线在水中的速度与折射率成反比；再由v=f得波长与速度成正比的关系P光照亮的水面区域大于Q光，则P的临界角大于Q，所以P的折射率小于Q，那么P在水中的速度大于Q，P光的频率小于Q光，P光的波长比Q长，让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹大于Q光的中心条纹；由于，所以让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的相邻条纹间距大于Q，故

5、本题选AC。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连当开关接通时一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A将开关断开，将B板下移一段距离B将开关断开，将AB板左右错开一段距离C保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D保持开关闭合，将A板下移一段距离参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电

6、量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动故B正确C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动故D正确故选BD7. 2爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项： ； 参考答案：相对论；光的量子性8. 真空中一束波长为6107m的可见光，频率为 Hz，已知光在真空中的速度为3108m/s该光进入水中后，其波长与真空中的相比变 （选填“长”或“短”

7、）参考答案：51014； 短【考点】电磁波的发射、传播和接收【专题】定量思想；推理法；光线传播的规律综合专题【分析】根据波长求出该可见光的频率，再分析水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系，判断波长的变化【解答】解：由波长与频率的关系得水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系可知其波长与真空相比变短故答案为：51014； 短9. （4分）有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=_

8、（万有引力恒量用G表示）。参考答案：答案：10. 如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象已知这列波的频率为5Hz，此时，x=15m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为_ms写出x=15m处质点做简谐运动的表达式_。参考答案：11. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率n和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.610-19C） 根据表格中的数据，作出了Uc-n图像，如图所示，则根据图像求出： 这种金属的截止频率为 Hz；（保留三位有效数字） 普朗克常量 Js。（保留两位有效数字）参考答案： 由图像读得

9、：；由图线斜率，解得：12. （1）铀核U经过_次衰变和_次衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_次衰变，_次衰变。参考答案：13. 如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为_。参

10、考答案：c球；tD= 。 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P

11、后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N

12、，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得， 且F1=0.1N，F2=8.3N得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合

13、，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键15. 如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于

14、平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。 开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有根据力的平衡条件有联立式可得此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖吕萨克定律有式中V1=SHV2=S（H+h）联立式解得从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。四、计算题：本题共3小题，共计47

15、分16. 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星双星系统在银河系中很普遍利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量（引力常量为G）参考答案： 得 （3分）式相加解得： （2分）17. 如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质 量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1 = 0.50 m给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2 = 1.10 m处，在此过程中缸内气体吸收的热量Q = 500 J已知活塞横截面积S = 5.010-3 m2，大气压强 = 1.0105 Pa求：缸内气体对活塞所做的功W；此过程中缸内气体增加的内能U 参考答案：） 活塞缓慢上升