四川省雅安市陇东中学2023年高三物理上学期期末试卷含解析

1、四川省雅安市陇东中学2023年高三物理上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. (多选) 下列说法正确的是()A汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也会相应发生改变E两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能参考答案：B E2. 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副线圈电路中，若将开关K扳到1位置，发现5个灯泡发光亮度相同，现将K扳到2位

2、置，且K在变化过程中，灯都不被烧坏，如图所示，则下述可能的是：（ ） A、该变压器为降压变压器，线圈匝数比为4 ：1 B、该变压器为升压变压器，线圈匝数比为1 ：4 C、副线圈电路中的灯仍能发光，只是更亮 D、副线圈电路中的灯仍能发光，只是暗些 参考答案：答案：AC3. 太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段（ ）A无线电波 B紫外线 CX射线 D射线参考答案：A4. 四颗地球卫星a、b、c、d的排

3、列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）Aa的向心加速度最大B相同时间内b转过的弧长最长Cc相对于b静止Dd的运动周期可能是23h参考答案：B解：A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大故A错误；B、由=m2r，得=，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故B正确；C、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故C错误；D、由

4、开普勒第三定律=k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h故D错误；故选：B5. (单选)小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g10m/s2）（A）三个 （B）四个 （C）五个 （D）六个 参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上 （A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次； （B）保持小车

5、质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次； （C）用天平分别测出小车和小桶的质量； （D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的AB两图象，图A中三线表示实验中 不同。图B中图线不过原点的原因是 。 参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。7. 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的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将 （填“吸收”、“放出”）光子。若

6、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（2分） 5（2分）8. 如图，电动机Q的内阻为0.5，当S断开时，A表读数1A，当S闭合时，A表读数3A，则：电动机的机械功率 ；电动机的机械效率 。参考答案： 答案：18W，9%9. 用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角 _（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小 。（选填：增大、保持不变或减小）. 参考答案：10. 如图所示，在带电量为

7、Q的点电荷B的电场中，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在电场力作用下以速度v绕B沿顺时针方向作匀速圆周运动，则B带_（选填“正”或“负”）电，电荷A作圆周运动的半径r=_。（静电力常量为k）参考答案：答案：正，11. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是 （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为 .参考答案：中子（1分） 3（1分） E/c2(1分)；12. 若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填

8、“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)参考答案：C 增加 13. 如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为_m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1f2_.(g10m/s2)参考答案：8，17三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠

9、的伏安特性曲线”实验.已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下a、电流表A1（量程00.6A，内阻约5）b、电流表A2（量程03A，内阻约0.1）c、电压表V1（量程03V，内阻约3k）d、电压表V2（量程015V，内阻约2000）e、滑动变阻器R1（阻值010，额定电流1A）f、滑动变阻器R2（阻值05000，额定电流500mA）请回答下列问题：（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_，电压表应选择_、滑动变阻器应选择_（填写实验器材前的序号）（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电

10、路原理图来完成该实验_（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值_（选填“大于”“等于或“小于）真实值（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是_.（5）如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0的定值电阻串联，并接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为_W（结果保留两位小数）参考答案： (1). a (2). c (3). e (4). (5). 小于 (6). 小电珠的

11、电阻随温度的升高而增大 (7). 0.57（0.500.60）【详解】(1)由于灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选：C，额定电流为：，所以电流表选：a，本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式即用总阻值较小的，即为e；(2) 本实验灯泡两端电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式，灯泡的电阻较小，所以电流表应外接，电路图如图所示：(3)由于电压表的分流作用，所以电流表的示数比流过灯泡的电流更大，由公式可知，电阻的测量值小于真实值；(4)I-U图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，电阻随电压的增大而增大，其原因是灯泡的电阻随温度的增大而增大；(5)将定值电阻与电源等效为内阻为2

12、.0，电动势为3.0V的电源，由闭合电路欧姆定律得：，变形得：，I-U关系图象作入I-U图中由图可知，U=1.28V，I=0.43A，所以灯泡的实际功率为： 。15. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所使用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图8所示。此玻璃的折射率计算式为n = （用图中的1、2表示）；如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与

13、直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1 P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等；某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是，他应该采取的措施是；为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插枚大头针。请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“”表示，做出光路

14、图。为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出），有： ，计算折射率的公式是。参考答案：； 大；光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来；向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上光线的入射角小于临界角；1枚；光路图如右图，光在圆弧面上D点发生折射，法线为OD直线，测出入射角i和折射角r，折射率四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （15分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R1=1，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻

15、不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s2，求此时：（1）杆的速率；（2）ab间的电压；（3）电阻R1消耗的电功率。参考答案：解析：(1)杆达最大速度时，有 (2分)又 (2分) (2分)解以上三式得： (1分)(2) (4分)(3) (4分)17. 如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）。磁感应强度B跟框架面垂直，框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计。有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速度v0冲上框架，在到达最高点的

16、过程中，框架边ab发出的热量为Q. 试求：（1）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率。（2）金属棒MN上升的最大高度。（3）金属棒MN到达最高点后，在外力作用下匀加速滑到框架边ab处且速度也为v0，则外力随时间的关系式，并讨论外力的方向。参考答案：（1） 总电阻 (1分) (1分) (1分) (1分)（2） ab棒发热为Q，则cd棒也为Q，MN棒为2Q，根据能量守恒有： (2分) (2分)（3）ab棒在外力F（设向下为正方向）的作用下匀加速度运动，则加速度为 (1分) 根据牛顿第二定律，有： (1分) ； ； (1分) (1分) 讨论：当 ，F的方向沿框架向上。(1分)当，F的方向沿框架向

17、下。 (1分) 18. 如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求：（1）电场强度的大小；（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。参考答案：粒子的运动轨迹如图，先是一段半径为R的1/4圆弧到a点，接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再