浙江省金华市义乌第三中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析

浙江省金华市义乌第三中学2022-2023学年高三物理期末试卷含解析一、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）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F﹣v2象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，杆对小球的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等参考答案：AD【考点】向心力；物体的弹性和弹力．【分析】（1）在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，联立即可求得小球质量和当地的重力加速度大小；（2）由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b．根据向心力公式即可求解．【解答】解：A、B、在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有mg=m=m，解得g=，m=R，故A正确，B错误；C、由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D、若v2=2b．则N+mg=m=，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D正确．故选：AD2.如图所示,200匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.2m2,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法中正确的是()A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为400VC.变压器原、副线圈匝数之比为20：11D.允许变压器输出的最大功率为4000W参考答案：CD解：A、图示位置穿过的磁通量最大,A错;B、线框中产生交变电压的最大值为Em=nBSω=400V,有效值为400V,B错;C、原副线圈匝数比===,C正确;D、允许变压器输出的最大功率为P=UI=4000W,D正确.故选CD.【点睛】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系．3.A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图6所示的电路中。电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S。此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定。则以下说法正确的是()图6A．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U增大C．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ角减小D．保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变参考答案：CD4.（单选）如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱（直径小于玻璃管的直径，轻重大小合适，使它能在水中匀速上浮）．先将玻璃管的开口端用橡皮塞塞紧，再将其倒置．在软木小圆柱上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，当玻璃管移到图中虚线位置时，软木小圆柱恰好运动到玻璃管的顶端．以下四个图中，能正确反映小圆柱在上述过程中运动轨迹的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：小圆柱参加了两个分运动，水平方向水平向右匀加速直线移动，竖直方向在管中匀速上浮，将分运动的速度合成可以得到合运动速度大小和方向的变化规律，进一步判断轨迹．解答：解：小圆柱参加了两个分运动，竖直方向在管中以v1匀速上浮，水平方向水平向右匀加速直线移动，速度v2不断变大，将v1与v2合成，如图由于曲线运动的速度沿着曲线上该点的切线方向，又由于v1不变，v2不断变大，故θ不断变小，即切线方向与水平方向的夹角不断变小，故ABC均错误，D正确；故选：D．点评：本题关键由分运动速度合成出合速度后，得到合速度方向的变化规律，再结合轨迹讨论即可．5.质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M=3m．已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板所受桌面的摩擦力大小为：A．μmg

B．2μmg

C．3μmg

D．4μmg参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为20V，内阻为1Ω，给一个阻值为9Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为

____A，该电阻两端的电压为_______V.参考答案：2

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7.某兴趣小组利用图甲所示电路测量电源电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可得E=_________v,r=_______参考答案：（2）2.9

0.98.如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为

；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将

（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：答案：增大解析：由变压器的电流比可知，，故，由题意知原线圈的电压不变，由P2＝和P1＝P2可知，R减小时，则P1＝P2均增大。9.（5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。参考答案：6m/s，0.3m/s210.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据纸带可判定小车做_______运动.根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s参考答案：（(1)匀加速

(2)3.90

2.6411.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd12.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】13.已知氢原子的基态能量为E，激发态能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为________参考答案：原子从n=2跃迁到+∞所以故：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.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在倾角为370的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连．t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离，g取10m/s2，sin370=0.6．求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ的大小；（2）t3=0.4s时滑块的速度大小；（3）锁定时弹簧的弹性势能Ep．参考答案：解：（1）由图象可知0.1s物体离开弹簧向上做匀减速运动，加速度的大小：根据牛顿第二定律，有：代入数据解得：μ=0.5（2）根据速度时间公式，从c点开始至v=0所用时间：滑块离开弹簧后上升的距离为：0，3s后滑块开始下滑，下滑的加速度：0，3s﹣0.4s下滑的距离为：，因x2＜x故未触及弹簧．t2=0.4s时的速度大小：v2=a't'=2×0.1=0.2m/s（3）由功能关系可得锁定时弹簧的弹性势能Ep：解：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ的大小为0.5；（2）t3=0.4s时滑块的速度大小为0.2m/s；（3）锁定时弹簧的弹性势能Ep为4J．17.

质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，m1悬空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将m1和m2位置互换，使m2悬空，m1放在斜面上，发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为。求m1与m2之比。

参考答案：

④

（1分）由②、④式得

⑤

（2分）由①、③、⑤式可解得

（2分）

18.按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E1(E1＜0)，电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h)．（2）（9分）两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对，推动一下，使