山西省晋城市崇实学校2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省晋城市崇实学校2022-2023学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.（单选）科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是

（A）氢气球和铅球都处于超重状态

（B）氢气球将加速上升，铅球加速下落

（C）氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面

（D）氢气球和铅球都将下落，且同时落地参考答案：D2.下列关于原子和原子核的说法正确的是A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构C．氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越高D．氢原子核外电子轨道半径越小，其能量越高参考答案：BC3.来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手．蹦床是一项好看又惊险的运动，如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上运动员的速度分别是vA、vB、vC，机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是()A．vA＜vB，vB＞vC

B．vA＞vB，vB＜vCC．EA＝EB，EB＞EC

D．EA＞EB，EB＝EC参考答案：AC4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比，输电线的等效电阻为R=

2，灯泡的电阻为8；原线圈输人如图乙所示的正弦交流电，则

A．交流电的频率为0．02Hz

B．副线圈两端电压的有效值为2．7V

C．电流表的示数为0．027A

D．电流表的示数为2．7A参考答案：BC5.（单选）如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为F1．若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为F2，则（）A．F1不为零且方向向右，F2不为零且方向向右B．F1为零，F2不为零且方向向左C．F1为零，F2不为零且方向向右D．F1为零，F2为零参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．版权所有专题：牛顿运动定律综合专题．分析：以物体和斜面整体为研究对象，根据平衡条件求解F1．物体加速下滑时，对斜面进行分析，由平衡条件求F2．解答：解：物体沿斜面匀速下滑过程，以物体和斜面整体为研究对象，分析受力情况，如图，根据平衡条件得知：水平地面的摩擦力为F1=0，否则整体水平合力不为零．若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑时，对斜面进行研究：物体对斜面的压力和摩擦力没有变化，斜面的受力情况与物体匀速下滑过程完全相同，所以斜面受到地面的摩擦力为F2=0．故选：D．点评：本题涉及两个物体，要灵活选择研究对象．物体匀速下滑时，水平面对斜面没有摩擦，斜面相对于地面没有运动趋势．物体加速下滑时，没有影响斜面的受力情况．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：7.（4分）如图所示为龙门吊车的示意图，质量为2t的均匀水平横梁，架在相距8m的A、B两面竖直墙上，一质量为3.2t的吊车停在横梁上距A墙3m处。不计墙的厚度和吊车的大小，则当吊车下端未悬吊重物时，A墙承受的压力等于______N；若吊车将一质量为1.6t的重物P向上吊起，P到横梁的距离以d=H–2.5t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为横梁离地面的高度）规律变化时，A墙承受的压力等于______N。（g取10m/s2）参考答案：

答案：3×104N、4.5×104N8.（4分）演示光电效应实验的装置如图所示，实验中，当用弧光灯发出的光照射锌板时，发现验电器指针会发生偏转，则指针上带的电是________电（填“正”或“负”）；已知锌的极限频率为v0，当用频率为v的光照射锌板时，只要满足_____________的条件，就能发生光电效应。参考答案：正电；v＞v09.在"研究匀变速直线运动"的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=L2，则物体的加速度为___

_____．参考答案：10.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）11.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

12.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等13.已知氢原子各定态能量为，式中n=1,2,3，…为氢原子的基态能量。要使处于基态的氢原子跃迁到激发态，入射光子具有的最小频率为______。若大量氢原子处于n=4的激发态，则它们发生跃迁时，最多能辐射_____种频率的光子。（普朗克常量为h）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA15.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为L，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP=L．假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．（1）求粒子到达O点时速度的大小；（2）如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L，方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；（3）同上问，从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN，求磁感应强度所满足的条件．试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子．参考答案：解：（1）带电粒子在电场中加速时，由动能定理有：又U=φ1﹣φ2所以：；（2）从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度方向与MN平行，则入射的方向与AB之间的夹角是600，在磁场中运动的轨迹如图1，轨迹圆心角θ=60°根据几何关系，粒子圆周运动的半径为r=L，由牛顿第二定律得：联立解得：；（3）当沿OD方向的粒子刚好打到MN上，则由几何关系可知，由牛顿第二定律得：得：即如图2，设粒子在磁场中运动圆弧对应的圆心角为α，由几何关系可知：MN上的收集效率：．答：（1）粒子到达O点时速度的大小是；（2）所加磁感应强度的大小是；（3）试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子是．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律．【分析】（1）根据动能定理即可求出粒子到达O点的速度；（2）作出粒子运动的轨迹，结合轨迹求出粒子的半径，然后由洛伦兹力提供向心力即可求解；（3）作出粒子运动的轨迹，结合几何知识求得粒子的收集率与粒子圆周运动转过圆心角的关系，再根据此关系求得收集率为0时对应的磁感应强度B．17.在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长L=0.2m。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图14所示，线圈的电阻R=0.4Ω.用外力把线圈从磁场中移出有两种方法：一种是用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场；另一种是以ad边为轴，用力使线圈匀速转动移出磁场，两种过程所用时间都是t=0.1s。求

（1）线圈匀速平移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。

（2）线圈匀速转动移出磁场的过程中，外力对线圈所做的功。参考答案：（1）使线圈匀速平动移出磁场时，bc边切割磁感线而产生恒定感应电动势E=BLv.而v=L/t.

（2分）外力对线圈做的功等于线圈中消耗的电能，即J

（4分）(2)线圈以ad边为轴匀速转出磁场时，线圈中产生的感应电动势和感应电流都是按正弦规律变化的，感应电动势和感应电流的最大值