2022-2023学年山西省阳泉市盂县第二中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省阳泉市盂县第二中学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.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，输入、输出电压分别为U1、U2，输出功率为P；降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，输入、输出电压分别为U3、U4，输入功率为（变压器均为理想变压器）。若额定电压为220V的用电器正常工作，则

A.

B.

C.

D.参考答案：C2.（单选）将长为L的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C连线竖直，如图所示。若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是

A．ILB，水平向左

B．ILB，水平向右

C．，水平向右

D．，水平向左

·参考答案：D

解析：弧长为L，圆心角为60°，则弦长：AC=，导线受到的安培力：F=BI?AC=，由左手定则可知，导线受到的安培力方向：水平向左；故选：D．3.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示；设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（）

A．0～t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t3时刻物块A的动能最大D．t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功参考答案：BC当拉力小于最大静摩擦力时，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始加速，当拉力重新小于最大静摩擦力时，物体由于惯性继续减速运动.T1时刻前，拉力小于最大静摩擦力，物体静止不动，静摩擦力与拉力二力平衡，合力为零，力F的功率为零，故A错误；t1到t2时刻，合力向前，物体做加速度增大的加速运动，t2时刻物块A的加速度最大，故B正确；t3之后合力向后，物体由于惯性减速前进，故t3时刻A的速度最大，动能最大，C选项正确，t1～t3时间内物块速度一直增大，动能一直增大，F对物块A始终做正功，D选项错误；故选BC．4.如图所示，图甲为某一列简谐横波在t=0.5s时的波形图，图乙为介质中P处质点的振动图象，则关于该波的说法正确的是（）A．传播方向沿+x方向传播B．波速为16m/sC．P处质点振动频率为1HzD．P处质点在5s内路程为10mE．P处质点在5s末内位移为0.5m参考答案：ACD【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由振动图象乙读出t=0.5s时刻P点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系，确定质点P在5s内的路程，确定位置，得到位移．【解答】解：A、由乙图读出，t=0.5s时刻质点P的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．故A正确．B、由图知：λ=8m，T=1.0s，则波速v=m/s=8m/s，故B错误．C、P处质点振动频率f=，故C正确；D、因为n==5，即t=5s=5T，质点P的位移为0．质点P做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，所以P处质点在5秒内通过的路程是S=5×4A=20×0.5m=10m．故D正确，E错误．故选：ACD5.如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则（

）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出

种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为

（用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有

种。参考答案：7.为了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：（1）取适量的种子，用天平测出其质量，然后将这些种子装入注射器内；（2）将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；（4）根据记录的数据，作出l／p－V图线，并推算出种子的密度。（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_________（即）。（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10-3kg，则种子的密度为______kg/m3。（3）如果在上述实验过程中，操作过程中用手握住注射器，使注射器内气体的温度升高，那么，所测种子的密度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。参考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏小（2分）8.水平放置相互靠近的带电平板上极板带正电，下极板带负电，两极板间电势差为U，一束射线沿两板中央轴线射入，结果发现荧光屏MN位于轴线上方的某处出现亮点，由此可判断组成该射线的粒子所带的电是______电（填“正”或“负”）；若每个粒子所带电量的大小为q，则打到荧光屏上粒子的动能增量最大值为___________（粒子重力不计）．

参考答案：答案：负

uq/29.如图所示，一轻绳一端悬于墙面上C点，另一端拴一重为N的光滑小球，小球搁置于轻质斜面板上，斜面板斜向搁置于光滑竖直墙面上，斜面板长度为AB=L，图中θ角均为30°．则AD=，墙面受到斜面板的压力为50N．参考答案：：解：对小球受力分析如图所示，则由几何关系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板处于平衡状态，则A点的支持力、B点的弹力及D点的压力三力应交于一点，由几何关系可知，AD长度应l=；对斜面板由力矩平衡的条件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案为：；50．10.一支300m长的队伍，以1m/s的速度行军，通讯员从队尾以3m/s的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？参考答案：675m

225m11.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.512.如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度

。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是(

)

(A)增大两挡光片宽度

(B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距

(D)减小两挡光片间距

参考答案：（1）

(2)B，C

13.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）在倾角为θ的光滑斜面顶端有一质点A自静止开始自由下滑，同时另一质点B自静止开始由斜面底端向左以恒定加速度a沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝B追去，为使A能追上B，B的加速度最大值是多少？

参考答案：解析：若A、B速度刚好相等时，A追上B，此情形为题目所求状态。如图所示：若图像中三角形面积为斜面长度L，即为刚好追上的情形。

①A在斜面上时，有

②到达底端速度为

③在斜面上运动时间

④联立解得：

⑤对B，则有：

⑥解得

⑦评分标准：①②③④⑥⑦每式2分，总分12分。17.(3-4模块)(5分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，DA=30°，DC＝90°．三棱镜材料的折射率是n=。一条与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面，经过AC边一次反射从AB边射出。求从AB边射出光线与AB边的夹角。参考答案：

解析：

a.由折射定律：

在BC界面：sin60°=sinγ

①（1分）

γ=300

∵sinC=

②（1分）

∴光线在AC界面发生反射再经AB界面折射（1分）

sin30°=sinγ/

③（1分）

γ/=60°

则射出光线与AB面的夹角β=90°-γ/=30°

④（1分）

18.如图所示，质量为m的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R的薄壁圆筒上．t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足?=β1t（β1为已知常数），物块和地面之间动摩擦因数为μ．求：（1）物块做何种运动？请说明理由．（2）物块运动中受到的拉力．（3）若当圆筒角速度达到ω0时，使其减速转动，并以此时刻为t=0，且角速度满足ω=ω0﹣β2t（式中ω0、β2均为已知），则减速多长时间后小物块停止运动？参考答案：

考点： 线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．专题： 匀速圆周运动专题．分析： （1）根据公式v=ωR求解出线速度表达式进行分析即可；（2）受力分析后根据牛顿第二定律列式求解拉力；（3）分细线拉紧和没有拉紧两种情况分析．解答： 解：（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v=ωR=Rβ1t，线速度与时间成正比，故物块做初速为零的匀加速直线运动；（2）由第（1）问分析结论，物块加速