陕西省咸阳市纺机学校2022年高三物理下学期期末试卷含解析

陕西省咸阳市纺机学校2022年高三物理下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.下列关于弹力和摩擦力的说法中，正确的是A．相互接触的物体之间必有弹力作用B．相互有弹力作用的物体必定相互接触C．相互有弹力作用的物体之间必定有摩擦力存D．相互有摩擦力作用的物体之间必有弹力作用参考答案：BD2.如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，恰好能向右匀速运动。若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微增大一些后固定．将该圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（

）A．该工件仍可能向右匀速运动B．该工件P可能向右加速运动C．AB棍受到的摩擦力一定大于F/2D．AB棍受到的摩擦力一定等于F/2参考答案：D3.小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～l2W之间，小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率，所用电流表有0.6A、3A两档，电压表有3V、l5V两档，将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示，则A．小灯泡额定功率为7.5W

B．在5V时小灯泡的功率为7.5WC．在1V电压下小灯泡功率7.5W

D．在5V时小灯泡功率为1.5W参考答案：B4.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下沿x轴运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离的关系如图曲线所示。图中分子势能最小值为-E0。若两分子所具有的总能量为零，则下列说法正确的是（

）A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大B．乙分子在P点（x=x2）时，其动能为E0C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1参考答案：BD由图知x=x2时，分子势能最小，所以此位置为分子平衡位置，分子力为零，加速度为零（最小），则选项A、C错误；根据总能量为零，即EP+Ek=0，乙分子在P点动能最大为E0，在Q点动能最小（为零），所以乙分子的运动范围x≥x1，则选项B、D正确。【点拨】分子势能的变化取决分子力做功：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。选无穷远处分子势能为零时，设想两分子间距离由无限远减小到r0，全过程分子相互作用的合力一直为引力，且做正功，故分子势能一直减小。因此，当在分子间距离为r0时，合力为零，但分子势能小于无穷远处分子势能，不为零，为负值，这是由于选定了无穷远处分子势能为零所导致的。如果选分子间距离为r0时分子势能为零，则两分子相距无限远时，分子势能为正值。需要特别注意的是：由于物体分子距离变化，在宏观上表现为体积变化，微观的分子势能也发生相应变化。但是，不是宏观体积增大，微观的分子势能就一定增大。同样是宏观体积增大，有时是微观分子势能增大（在r＞r0范围内），有时是微观分子势能减小（在r＜r0范围内）。5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20：1，，，电容器电容为100。已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则A.原线圈输入电压的最大值为800VB.交流电的频率为C.电容器所带电荷量恒为D.电阻消耗的电功率为160W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.(4分)在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1cm左右逐渐减小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________几种现象（选择下列现象，将序号填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光环

④圆形亮斑参考答案：

④②③①7.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．8.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是_

___s，A球落地时的动能是_

___J。（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）参考答案：

0.5

0.66

9.改变物体内能有两种方式，远古时代“钻木取火”是通过____________方式改变物体的内能，把___________转变成内能。参考答案：做功

机械能10.实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为

；②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是

。

参考答案：①；②A11.16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使

．

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．

（3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2（保留2位有效数字）．参考答案：（1）细线与长木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效数字）12.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于冶或“小于冶)T2.参考答案：13.单位换算：10m/s=

cm/s=

km/h参考答案：1000

；

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三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m，A、B为半圆轨道水平直径的两个端点，O为圆心．在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×106N/C．现有一个质量m=2.0×10﹣2kg，电荷量q=2.0×10﹣7C的带正电小球（可看作质点），从A点正上方由静止释放，经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道，g=10m/s2，不计空气阻力及一切能量损失，求：（1）小球经过C点时对轨道的压力大小；（2）小球经过B点后能上升的最大高度．参考答案：解：（1）由题意可知，小球进入电场前做自由落体运动，设下落的高度为h，到达C的速度为vC，由题意可得：（1）小球进入电场后做圆周运动，从A点运动到C点过程由动能定理可得：（2）可得：（3）设到达C时轨道对小球的支持力为N，由受力分析可得：（4）由牛顿第三定律可得小球对轨道的压力大小为N'=N=1.65N（5）（2）设小球经过B点后上升的最大高度为h'，小球从C点经过B点上升到最高点的过程中，由机械能守恒定律可得：（6）代入数据可得：h'=0.85m（7）答：（1）小球经过C点时对轨道的压力大小为1.65N；（2）小球经过B点后能上升的最大高度0.85m．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用．【分析】（1）根据动能定理求出小球到达C点的速度，结合牛顿第二定律求出小球在C点的支持力，从而根据牛顿第三定律求出压力的大小．（2）从C到最高点的过程运用机械能守恒定律，求出小球通过B点后能上升的最大高度．17.（18分）如图，圆形玻璃平板半径为R，离水平地面的高度为h，可绕圆心O在水平面内自由转动，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘．玻璃板匀速转动使木块随之做匀速圆周运动．

（1）若已知玻璃板匀速转动的周期为T，求木块所受摩擦力的大小．（2）缓慢增大转速，木块随玻璃板缓慢加速，直到从玻璃板滑出．已知木块脱离时沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s．木块抛出的初速度可认为等于木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时的线速度，滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，试求木块与玻璃板间的动摩擦因数μ．参考答案：（1）木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

①（3分）（2）木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时，静摩擦力达到最大，有

②（3分）

木块脱离玻璃板后在竖直方向上做自由落体运动，有

③（3分）