河南省济源市第四职业中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省济源市第四职业中学2022-2023学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.(多选题)如图10－2所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球和，紧贴内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列结论正确的是A、线速度

B、角速度

C、周期

D、对筒壁的压力参考答案：AB2.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时(

)A.r、v都将略为减小

B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大

D.r将略为增大，v将略为减小参考答案：C3.（2013?枣庄一模）下列说法正确的是（）A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的，则该元素的半衰期为3.8天B．a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少D．氢原子从定态n=3跃迁到定态n=2，再跃迁到定态n=1，则后一次跃迁辐射的光子波长；比前一次的要短．参考答案：AD解：A、某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的，知经过了5个半衰期，则元素的半衰期为3.8天．故A正确．B、a粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，未涉及到原子核内部结构．故B错误．C、对放射性物质施加压力，半衰期不变．故C错误．D、氢原子从定态n=3跃迁到定态n=2，再跃迁到定态n=1，由于n=3和n=2之间的能级差小于n=2和n=1之间的能级差，则后一次辐射的光子能量大，频率大，波长短．故D正确．故选AD．4.一带电粒子以初速度沿垂直于电场线和磁感线的方向，先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场和匀强磁场，如甲图所示。电场和磁场对粒子做功为，粒子穿出磁场时的速度为；若把电场和磁场正交叠加，如乙图所示，粒子仍以初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为，粒子穿出场区时的速度为，比较和、和的大小（，不计重力）

A．，

B．，C．，

D．，参考答案：A解析：由于，电场力＞洛伦兹力，则第一种情况下，粒子沿电场方向的位移较大，电场力做功较多，出射速度较大，A对。5.（单选题）质量分别为m1和m2的两个物体用一个未发生形变的弹簧连接，如图所示，让它们从高处同时自由下落，则下落过程中弹簧发生的形变是(不计空气阻力)(

)A．若m1＞m2，则弹簧将被压缩

B．若m1＜m2，则弹簧将被拉长C．只有m1＝m2，弹簧才会保持原长

D．无论m1和m2为何值，弹簧长度均不变参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）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”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

58.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;9.倾角为30°的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m、带正电的点电荷q沿斜边顶端A滑下（不脱离斜面）．测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为υ，加速度为a，方向沿斜面向下．该点电荷滑到斜边底端C点时的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度为g）参考答案：考点：电势差与电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点的电势相等，电荷q从D到C过程中只有重力做功，根据动能定理求出质点滑到斜边底端C点时的速度．分析质点q在C点的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端C点时加速度．解答：解：由题，BD⊥AC，O点是BC的中点，根据几何知识得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点在点电荷Q产生的电场中是等势点，所以，q由D到C的过程中电场中电场力作功为零．由动能定理得：mgh=而h==，所以vC=质点在D点受三个力的作用；电场F，方向由O指向D点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①质点在C受三个力的作用；电场F，方向由O指向C点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案为：；g﹣a．点评：本题难点在于分析D与C两点电势相等，根据动能定理求速度、由牛顿第二定律求加速度都常规思路．10.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：11.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。12.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：13.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）某同学利用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的下落距离和瞬时速度，为此，他利用该装置打出几条纸带，并选择其中一条如图所示，在纸带上选取了五个连续A、B、C、 D、E。 （1）验证时，该同学的测量方案如下：

a．根据计算出物体下落的距离；b．根据计算出物体下落的瞬时速度；该测量方案是否正确？若不正确请予以改正：a．

;

b．

； （2）利用该纸带也可以测出重锤下落的加速度a的数值，若测出A点距起始点O的距离为x，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为，使用交流电的频率为，根据以上测 量数据计算重锤下落的加速度表达式为a=

。参考答案：（1）a.用毫米刻度尺直接测出O、C两点间的距离;b.算出B、D两点间的平均速度.（用A、E两点计算亦可）（每空2分）（2）（4分）（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，本题目ab两项都是运用了自由落体的运动规律求解的，均不正确。a.用毫米刻度尺直接测出O、C两点间的距离;b.算出B、D两点间的平均速度.（用A、E两点计算亦可）（2）由匀变速直线运动规律可得，,将代入可得a=.15.有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标尺上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，图甲所示的读数是________mm。用一螺旋测微器测量一根金藤丝的直径，图乙所示的读数是_________mm。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.物体在斜面顶端由静止匀加速下滑，最初4s内经过的路程为s1，最后4s内经过的路程为s2,且s2-s1=8m，s1:s2=1:2，求（1）物体的加速度(5分)；（2）斜面的全长(5分)。参考答案：1m/s2

18m17.图中所示实线和虚线分别表示和s时的简谐横波的图象，则波速为多大？参考答案：向右传：；向左传：18.如图所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。到达水平轨道的末端B点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。g取10m/s2，求：（1）滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小。（2）滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小。参考答案：（1）小滑块恰好通过最高点，则有：mg=m

（1分）设滑块到达B点时的速度为vB，滑块由B到D过程由动能定理有：-2mgR=mv2D-mv2B

（1分）对B点：FN-mg=m

（1分）代入数据得：FN=60N

（1分）由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60N。