2022-2023学年湖北省黄冈市水月寺中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖北省黄冈市水月寺中学高三物理期末试题含解析一、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.如图（a），一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图（b）（），则下列结论正确的是A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为3kg

D.物体的加速度大小为5m/s2参考答案：D2.在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象，以下说法正确的是()A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾B．在t＝5s时追尾C．在t＝3s时追尾D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾参考答案：C3.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体A.B的速度图象如图所示。在0—t0时间内，下列说法中正确的是(

) A.A.B两个物体的加速度大小都在不断减小 B.A物体的加速度不断增大，B物体的加速度不断减小 C. A.B物体的位移都不断增大 D.A.B两个物体的平均速度大小都大于参考答案：AC4.（多选）下列说法中正确的是（

）

A．布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规则运动

B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小参考答案：BC5.恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是（A）气泡内的气体对外界做功

（B）气泡内的气体内能增加（C）气泡内的气体与外界没有热传递

（D）气泡内气体分子的平均动能保持不变参考答案：

答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：解析：由波尔假设可得hc/λ=E2-E1,释放的光子的波长为λ=.7.某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，利用得到弹力F和弹簧总长度L的数据做出了F﹣L图象，如图所示，由此可求得：（1）弹簧不发生形变时的长度Lo=cm，（2）弹簧的劲度系数k=N/m．参考答案：（1）10

（2）200【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】该题考察了弹力与弹簧长度变化关系的分析．图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数．【解答】解：（1）图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．弹簧不发生形变时的长度Lo=10cm．（2）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由k=，可得k=200N/m．故答案为：（1）10

（2）2008.图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。

下面是该实验的实验步骤：

I．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

Ⅱ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

Ⅲ．接通电火花计时器的电源，使它正常工作；

Ⅳ．关闭电动机，拆除电火花计时器。研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。

①要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是

A．秒表

B．游标卡尺

C．圆规

D．量角器

②写出的表达式为

，表达式中各个物理量的含义是：

。③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果

（选填“有影响”或“没有影响”），理由是：有

。参考答案：9.后，该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39：11510.(6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。

实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2拔出右偏3向上右偏4向上拔出参考答案：向下，插入，左偏11.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.12.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为

。参考答案：

答案：＞

13.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，空间有一水平向右的匀强电场。一质量为m，电量为+q的滑块随同质量为M，倾角为α的绝缘斜面体在光滑水平面上向右运动，且滑块与斜面间刚好没有相对滑动趋势，重力加速度为g。求：（1）滑块对斜面体的压力ks5u（2）系统的加速度大小（3）匀强电场的场强ks5u（4）斜面体发生一段位移s的过程中，滑块与电场这个

系统的电势能怎样变化参考答案：解：设系统加速度为，斜面与滑块的相互作用力为N和N′。两物体受力如图所示（1）滑块与斜面体间没有摩擦力，由牛顿第二定律，对滑块，竖直方向：

①由牛顿第三定律得

②联立①②得

③（2）对斜面体，水平方向：

④联立③④解得

⑤（3）对整体：

⑥联立⑤⑥得

⑦斜面体发生位移s的过程中，电场力对滑块做正功

⑧联立⑦⑧解得

⑨故系统电势能减少

⑩评分：①②③④⑤⑥⑦⑧每式2分，⑨⑩每式1分17.（18分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，求：

（1）弹簧对物块的弹力做的功；（2）物块从B至C克服阻力所做的功；（3）物块离开C点后落回水平面时动能的大小。参考答案：解析：18.甲乙两列横波传播速率相同，分别沿x轴正方向和负方向传播，t1时刻两列波的前端刚好分别传播到质点A和质点B，如图所示。已知横波甲的频率为2.5Hz，求：(i)在t1时刻之前，x轴上的质点C已经振动的时间；(ii)在t1时刻之后的2.5s内，x=+3处的质点位移为－6cm的时刻。参考答案：（1）0.6s（2）t1+1.2和t1