河北省秦皇岛市蛤泊乡孟柳河中学2023年高三物理期末试题含解析

河北省秦皇岛市蛤泊乡孟柳河中学2023年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.如图在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，则下列说法正确的是A．A光的频率大于B光的频率B．A光的频率小于B光的频率C．A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a参考答案：AC2.某质点在同一直线上运动时的位移—时间（x-t）图象为一抛物线，这条抛物线关于t=t0对称，点（t0，0）为抛物线的顶点。下列说法正确的是A.该质点在0—3t0的时间内运动方向保持不变B.在t0时刻，质点的加速度为零C.在0—3t0的时间内，速度先减小后增大D.质点在0—t0、t0—2t0、2t0—3t0三个相等时间段内通过的位移大小之比为1：1：4参考答案：C由图可知，开始时质点运动的方向与选取的正方向相反，后运动的方向与选取的正方向相同．故A错误；由于质点的位移-时间（x-t）图象为一抛物线，可知质点的加速度保持不变，所以在t0时刻，质点的加速度不为零．故B错误；由于图象的斜率表示速度，由图可知，在0-3t0的时间内，速度先减小后增大．故C正确；由于质点的位移-时间（x-t）图象为一抛物线，结合图象的特点可得：x=k(t?t0)2在t=0时刻：x0＝kt02在t=t0时刻：x1=0在t=2t0时刻：x2＝k(2t0?t0)2＝kt02在t=3t0时刻：x3＝k(3t0?t0)2＝4kt02所以质点在0-t0时间内的位移大小：|x10|＝|x1?x0|＝kt02在t0-2t0时间内的位移：x21＝x2?x1＝kt02在2t0-3t0时间内的位移：x32＝x3?x2＝3kt02所以质点在0-t0、t0-2t0、2t0-3t0三个相等时间段内通过的位移大小之比为1：1：3．故D错误．故选C点睛：理解位移-时间图象上点和斜率的物理意义；特别是斜率代表速度，求解斜率的方法．3.如图，上表面光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，滑块B受力的示意图应为参考答案：A4.如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为DI、DU，下列说法正确的是A．电压表示数变大 B．电流表示数变大C．＞r D．＜r参考答案：AD5.下列单位中是电场强度的单位的是（）A.N/C

B.

V?m

C.

J/C

D.J/s参考答案：A考点：电场强度．解：电场强度的定义式：E=，F、q的单位分别是牛，库，由此公式推导出来电场强度为单位是牛/库；匀强电场中电场强度与电势差的关系式是E=，公式中U、d的单位分别是伏、米，由此公式推导出来电场强度为单位是伏/米．故A正确，BCD错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，粗细相同质量均匀的AB杆在B点用铰链与墙连接，A端有一光滑轻质滑轮（大小可忽略）。轻绳通过滑轮将重物吊住，保持绳AC在水平方向。要使杆能平衡，θ必须小于______（选填“45°”、“60°”或“90°”）。若θ为37°时恰好达到平衡，则杆AB的质量m与重物的质量M的比值为________。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：

45°

2：3

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.如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离___▲____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。参考答案：大于

c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。

根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。9.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）10.一辆汽车在一条平直公路上行驶，第1s内通过的位移是8m，第2s内通过的位移是20m，第3s内通过的位移是30m，第4s内通过的位移是10m，则汽车在最初2s内的平均速度是__________m/s，中间2s内的平均速度是__________m/s，全部时间内的平均速度是__________m/s.参考答案：14251711.汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要

s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为

s。参考答案：16

2012.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

13.如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ=

，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值____真实值．（选填偏大、不变、偏小）参考答案：；偏大【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落过程中，对整体受力分析，根据动能定理求得落地的速度，B落地后，对A受力分析，根据动能定理，即可求得摩擦因数；由于在运动过程中有空气阻力，即可判断【解答】解：在B落地瞬间前，在整个过程中根据动能定理可知B落地后，对A有动能定理可知联立解得μ=由于在下落过程中没有考虑空气阻力，故测量值比真实值偏大故答案为：；偏大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学将一个内阻Rg=1.00×103Ω，满偏电流Ig=200μA的电流表G改装成量程为0～3.0V的电压表。①应选一个阻值R=

Ω（结果保留三位有效数字）的电阻与电流表G

联（填“串”或“并”）。②该同学在改装完成后，继续对改装后的电压表进行校准，校准实验的电路原理图，如图1所示。除了导线和开关外，还有下列实验器材供选择：电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V，内阻约15kΩ)滑动变阻器R1(阻值范围0～50Ω)滑动变阻器R2(阻值范围0～20kΩ)电源E1(电动势为1.5V，内阻为0.2Ω)电源E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)实验中电压表应该选择

（选填“A”或者“B”）；b.实验中滑动变阻器应该选择

（选填“C”或者“D”）；c.实验中电源应该选择

（选填“E”或者“F”）。参考答案：①1.40×104

【2分】

串

【2分】②a.A

【1分】

b.C

【1分】

c.F

【1分】电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的电阻阻值为R=-Rg，U为改装后的量程，代入数据即可解答。对改装后的电压表进行校对，必须将电压表V与改装的电压表并联，以保证两表的读数始终相等，

则电压表V的读数必须从零开始，故变阻器应采用分压接法，选量程小的便于调节；电压表应选量程跟改装的电压表相当的，以便于准确读数；电源应选电动势能使电表满偏的。15.（8分）如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的

挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的

挡。（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明___

可能有故障（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

。参考答案：（1）电压；欧姆；（2）开关或连接点5、6；（3）①调到欧姆档；②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作；③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障。解析：(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档；(2)表明5、6两点可能有故障；(3)①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一倾角为30°的粗糙斜面固定在水平面地面上，用一沿斜面向上的大小为20N的恒力F作用在位于斜面低端的一质量为m=2kg的小物块（可视为质点）上，使其由初速度为零开始沿斜面向上做匀加速直线运动．已知物块通过A点时的速度为vA=1m/s，达到B点所有时间t1=2s，此后再运到8m到达C点，到C点的速度为vC=5m/s．（g=10m/s2）求：（1）物块在斜面上运动的加速度a．（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）利用运动学公式分别在AB与BC即可求得加速度；（2）由牛顿第二定律即可求得摩擦因数解答：解：（1）有速度时间公式可得从A到B过程vB=vA+at1从B到C可知联立解得a=1m/s2，a=﹣6m/s2舍去（2）有牛顿第二定律可知F﹣μmgcos30°﹣mgsin30°=ma解得答：（1）物块在斜面上运动的加速度a为1m/s2．（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ．点评：本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式，加速度是中间桥梁17.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？(2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？(3)从释放微粒开始，求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间？参考答案：(3)微粒从释放开始经t1射入B板的小孔，d＝t1，则t1＝＝2d，设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点，则t2＝＝，所以从释放微粒开始，经过t1＋t2＝微粒第一次到达P点；根据运动的对称性，易知再经过2(t1＋t2)微粒再一次经过P点……所以经过时间t＝(2k＋1)，(k＝0,1，2，…)微粒经过P点．18.如图所示，一个弹簧台秤的弹簧质量可以不计，秤盘与弹簧相连，盘内放一个物体P处于静止状态，P的质量为2kg，弹簧的劲度系数k=100N/m。（1）忽略秤盘的质量，现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s内F是变化的，在0.2s以后F是恒力，求F的最小值和最大值（6分）（2）若秤盘的质量为0.5kg，给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做加速度为a=4m/s2的匀加速运动，求P离开秤盘瞬间弹簧的弹力以及此前的加速时间。（6分）

参考答案：（1）力F作用前，弹簧处于压缩状态，设压缩量为x，有：Mg=kx

解得：x=0.2m

①(1分)设秤盘对P的支持力为FN，因秤盘质量不计，有：FN=F弹

F弹逐渐减小，FN随之减小。

②(1分)力F作用后，P向上做匀加速运动，有：F+FN-Mg=Ma

③(1分)因为FN逐渐减小，所以F逐渐增大，当弹簧恢复原长，FN=0时，F达到最大值。这一过程P做匀加速直线运动，P向上位移为x，有：x=

解得：a=10m/s2