山东省聊城市新华中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省聊城市新华中学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.某空间存在着如图甲所示足够大的、沿水平方向的匀强磁场，在磁场中，A、B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘，在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A、B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（

）A．图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力的大小B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小D．图乙可以反映B对A的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小参考答案：C2.如图所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处．那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是（）A．0.05m/s，0.025m/s

B．0.1m/s，0.1m/sC.0.15m/s，0.125m/s

D.0.2m/s，0.1m/s参考答案：D3.2011年12月24日，美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、适合居住的行星“开普勒-22b(Kepler-22b)”。该行星距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍，质量约是地球的18.5倍。它像地球绕太阳运行一样每290天环绕一恒星运行。由于恒星风的影响，该行星的大气不断被吸引到恒星上。据估计，这颗行星每秒丢失至少10000T物质。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为9.8m/s2，引力常量G为6.67×10-11N·m2kg-2，则由上述信息：

A．可估算该恒星密度

B．可估算该行星密度

C．可判断恒星对行星的万有引力增大

D．可判断该行星绕恒星运行周期大小不变参考答案：B4.两个物体A、B的质量分别为m1和m2，并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上，分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止下来．两物体A、B运动的速度－时间图线分别如图中的a、b所示．已知拉力F1、F2撤去后，物体做减速运动过程的速度－时间图线彼此平行(相关数据已在图中标出)．由图中信息可以得出()A.若F1=F2，则m1＜m2B.若m1=m2，则拉力F1对物体A所做的功较多C.若m1=m2，则整个过程中摩擦力对B物体做的功较多D.若m1=m2，则拉力F1的最大瞬时功率一定是拉力F2的最大瞬时功率的2倍参考答案：AD5.将一小球竖直向上抛出，小球到达最高点前的最后一秒内和离开最高点后的第一秒内通过的路程分别为x1和x2，速度变化量的大小分别为△v1和△v2。若小球所受空气阻力大小不变，则参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先

（填“增大”或“减小”或“不变”），后

（填“增大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能

（填“增大”或“减小”或“不变”）。参考答案：增大

减小

不变7.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：卢瑟福，8.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s9.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：10.(选修模块3—3)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“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：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图。11.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

12.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小13.

放射性物质和的核衰变方程为：

方程中的X1代表的是______________，X2代表的是______________。

参考答案：答案：X1代表的是（或α），X2代表的是（或β）。

解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，新粒子质量数为4，电荷数为2，所以该粒子应为氦原子核；新粒子质量数为0，电荷数为-1，所以该粒子应为电子。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.通常金属丝的电阻会随温度的变化而变化，某研究小组有A、B两根金属丝，他们想用这两根金属丝制成一个阻值不随温度（在0~50℃范围内）变化的电阻。首先他们要测得这两根金属丝的电阻分别随温度变化的情况。（1）他们准备采用如图所示的器材与装置测定金属丝A在不同温度下的电阻，如果接线、器材及其量程的选取等操作已完成，且无问题，则滑动变阻器的作用是_________（填“分压”或“限流”）；闭合开关前滑动变阻器的滑动触头应置于__________（填“左端”或“右端”），在实验过程中用酒精灯给烧杯加热改变温度，实验中电压表与电流表的读数比值比金属丝A的阻值_________（填“偏大”或“偏小”）。（2）测得这两根金属丝的电阻随温度t变化的情况如下表：温度（t）0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

金属丝A的阻值（Ω）4.003.703.403.102.802.50金属丝B的阻值（Ω）根据上表中的数据，可以得出金属丝B的电阻RB与温度t的关系式为RB=_________________。（3）利用这两根金属丝（可以截取金属丝的一部分或使用金属丝的全部）制成一个阻值最大但不随温度变化的电阻，则该电阻的阻值Rm=_________Ω。参考答案：（1）限流（1分）右端（1分）偏小（1分）（2）（3分）（3）9（3分）15.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=1.6×10-19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878n/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501

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：

①这种金属的截止频率为

▲

Hz；（保留三位有效数字）

②普朗克常量

▲

J·s。参考答案：

由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc变形得：由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率γc，得：γc=4.27×1014Hz图线的斜率为：

代入电子电量计算得：h=6.30×10-34J?s

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的绝缘轨道，AB段水平且光滑，BC段为圆心角θ=37°的光滑圆弧，圆弧半径r=2.0m，CD段为足够长的粗糙倾斜直轨，各段轨道均平滑连接．质量m=2.0×l0﹣2kg、可视为质点的小球被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行．（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过多少时间小球第二次达到B点？（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为多少？（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为多少？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．：解：（1）由于vB较小，上升高度很小，沿BC向上运动的路程远小于半径r，故小球在BC上做类似单摆的运动，周期为：．再次返回到B点的时间为半个周期：=1.4s

（2）小球到达C点之前的过程中，动能定理：W﹣mg（r﹣rcosθ）﹣qE（r﹣rcosθ）=，解得：E=1.0×l05N/C．

（3）设从C点到达最高点前小球滑行的距离为s，动能定理：﹣mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg+qE）cosθ=，解得：s=0.8m．

从最高点返回到C点过程中，动能定理：mgssinθ﹣qEssinθ﹣μ（mg﹣qE）cosθ=，解得：v'C=m/s=1.265m/s．

答：（1）若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s，则经过1.4s小球第二次达到B点．（2）若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场，使小球带q=+1.0×10﹣6C的电量，弹簧枪对小球做功W=0.36J，到达C点的速度vC=2m/s，则匀强电场的大小为1.0×l05N/C．（3）上问中，若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5，运动到CD段的最高点时，电场突然改为竖直向上但大小不变，小球第一次返回到C点的速度大小为1.265m/s．【点评】：该题的关键是用好动能定理，而动能定理的应用关键在与处理运动过程中合外力的功，要注意分清各个做里做功的正负，以及具体表达式．17.如图所示，微粒A位于一定高度处，其质量m=1×10﹣4kg、带电荷量q=+1×10﹣6C，塑料长方体空心盒子B位于水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ=0.1．B上表面的下方存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E=2×103N/C，B上表面的上方存在着竖直向下的匀强电场，场强大小为E．B上表面开有一系列略大于A的小孔，孔间距满足一定的关系，使得A进出B的过程中始终不与B接触．当A以υ1=1m/s的速度从孔1竖直向下进入B的瞬间，B恰以υ2=0.6m/s的速度向右滑行．设B足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计，取g=10m/s2，A恰能顺次从各个小孔进出B．试求：（1）从A第一次进入B至B停止运动的过程中，B通过的总路程s；（2）B上至少要开多少个小孔，才能保证A始终不与B接触；（3）从右到左，B上表面各相邻小孔之间的距离分别为多大？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）盒子做匀减速运动，求出盒子的加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解；（2）分别求出小球在盒内和盒外时的盒子的加速度，进而求出小球运动一个周期盒子减少的速度，再求出从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数n，要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个；（3）由于B向右做匀减速直线运动，经0.6s速度减为零，由逆向思维可知，B向左做初速度为零的匀加速直线运动了0.6s，每经过0.1s，其位移大小之比为1：3：5：7：9：11，共有（1+3+5+7+9+11）份即36份．解答：解：（1）A在B内、外运动时，B的加速度大小a==μg=1m/s2B全过程做匀减速直线运动，所以通过的总路程

s==0.18m（2）A第二次进入B之前，在B内运动的加速度大小

a1==10m/s2运动的时间

t1=2×=0.2s在B外运动的加速度大小a2=20m/s2运动的时间

t2=2×=0.1sA从第一次进入B到第二次进入B的时间

t=t1+t2=0.3sA运动一个周期B减少的速度为△υ=at=0.3m/s）从小球第一次进入B到B停下，A运动的周期数为

n===2