安徽省合肥市代集中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省合肥市代集中学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.国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图），他在向上爬的过程中（

）A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变大C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大参考答案：D2.如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定与扶梯一起沿斜面加速上升。在这个过程中，人所受的静摩擦力A．等于零B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．沿斜面向上，对人做正功参考答案：C3.（单选）a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的x-t图像如图所示，图像c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是A.a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B.a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反C.t=5s时，a、b两个物体相距最近D.物体c一定做变速直线运动参考答案：D4.一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是（

）参考答案：A

5.（多选）如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮。A静止在倾角为20°的斜面上，B被悬挂着。已知质量mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由20°缓慢增大到50°，但物体仍保持静止，那么下列说法正确的是（

） A．绳子的张力将增大 B．物体A对斜面的压力将减小 C．物体A受到的静摩擦力将先减小后增大 D．滑轮受到的绳的作用力不变参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s。该物体在第2S内的位移是6m,此后它还能运动

m.参考答案：

2m

、

14

7.下列由基本门电路组成的电路中，图_______用的是“与”门电路,能使小灯泡发光的是图________。参考答案：答案：A、B8.(3分)质量相等的冰、水、水蒸气，它们的分子个数

，它们分子的平均动能

，它们的内能

。（填“相同”或“不同”）参考答案：

答案：相同

不同

不同9.如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P．由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常．现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为U1．则闭合电键后用电器Q的实际功率为P，输电线的电阻为．参考答案：考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由电功率公式P=的变形公式可以求出用电器的电阻，已知用电器电阻与用电器电压，由电功率公式P=可以求出用电器的实际功率；求出导线上损失的电压，由P=UI的变形公式求出导线电流，然后由欧姆定律可以求出导线电阻．解答：解：∵P=，∴用电器电阻R=；开关闭合时，电压表与用电器并联，用电器两端电压是U1，用电器实际功率：P实===P；用电器工作时，导线上损失的电压U损=U﹣U1，用电器工作时，电路电流I==，导线电阻R线===；故答案为：P，．点评：本题考查了求用电器实际功率、输电线电阻等问题，熟练应用电功率公式及其变形公式、欧姆定律，即可正确解题．10.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．11.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）20012.（4分）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数

，我国陆地上空空气的总质量M=

；我国陆地上空空气的分子总数N=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042个

解析：①大气压可看作是由空气重量产生的，

代入数据解出

②分子总数13.一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。（g=10m/s2）参考答案：700；1400三、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.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在y轴左侧放置一加速电场和偏转电场构成的发射装置，C、D两板的中心线处于y=8cm的直线上；右侧圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B=T、方向垂直xoy平面向里，在x轴上方11cm处放置一个与x轴平行的光屏．已知A、B两板间电压UAB=100V，C、D两板间电压UCD=300V，偏转电场极板长L=4cm，两板间距离d=6cm，磁场圆心坐标为（6，0）、半径R=3cm．现有带正电的某种粒子从A极板附近由静止开始经电场加速，穿过B板沿C、D两板间中心线y=8cm进入偏转电场，由y轴上某点射出偏转电场，经磁场偏转后打在屏上．带电粒子比荷=106c/kg，不计带电粒子的重力．求：（1）该粒子射出偏转电场时速度大小和方向；（2）该粒子打在屏上的位置坐标；（3）若将发射装置整体向下移动，试判断粒子能否垂直打到屏上？若不能，请简要说明理由．若能，请计算该粒子垂直打在屏上的位置坐标和发射装置移动的距离．参考答案：：解：（1）在加速电场中，由动能定理得：qUAB=mv02﹣0，粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向：L=v0t，在竖直方向：d1=at2=t2，速度偏角的正切值：tanθ====1，代入数据解得速度大小：v=2×104m/s，速度方向与x轴正方向夹角θ=45°；（2）如图1所示，粒子与y轴负方向成45°进入第一象限，做匀速运动，进入磁场后做匀速圆周运动，运动四分之一周，出磁场后做匀速运动．由对称关系，粒子射出磁场时速度与x轴正方向成45°，y=11cm，x=6cm+11cm=17cm，打在屏上的位置坐标（17cm，11cm）；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得轨道半径：r=3cm，根据磁聚集原理，带电粒子在磁场中的轨道半径与圆形匀强磁场的半径R相等时，带电粒子必会聚于同一点，会聚的位置与粒子入射方向相垂直的直径的端点，即为如图2所示的N点．

假设粒子可以垂直打在屏上．由几何关系得，垂直打到屏的位置坐标：x=6+3cm，y=11cm，位置坐标为（6+3，11）；因要求粒子垂直打到屏，则射出磁场时的速度方向与x轴垂直，此时粒子的轨道半径与x轴平行，从而推得射入磁场时的位置为x轴的M点（菱形对边平行且相等）．向下移动的距离：S=R=3cm（等腰梯形的两腰相等），粒子可以垂直打在屏上．答：（1）该粒子射出偏转电场时速度大小2×104m/s，速度方向与x轴正方向夹角θ=45°；（2）该粒子打在屏上的位置坐标为（17cm，11cm）；（3）若将发射装置整体向下移动，粒子能垂直打到屏；该粒子垂直打在屏上的位置坐标为（6+3，11），发射装置移动的距离为3cm．【解析】17.如图所示，一质量为M＝5.0kg，长度L=4m的平板车静止在水平地面上，距离平板车右侧S=16.5m处有一固定障碍物．障碍物上固定有一电动机A。另一质量为m＝2.0kg可视为质点的滑块，以v0＝8m/s的水平初速度从左端滑上平板车，同时电动机A对平板车施加一水平向右、大小为22.5N的恒力F．1s后电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变，直到平板车碰到障碍物停止运动时，电动机A也同时关闭。滑块沿水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点滑入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．已知平板车间与滑块的动摩擦因数μ1＝0.5，平板车与地面的动摩擦因数μ2＝0.25，圆弧半径为R＝1.0m，圆弧所对的圆心角∠BOD＝θ＝1060，g取10m/s2，sin530＝0.8，cos530＝0.6，不计空气阻力，求：（1）0-1s时间内，滑块相对小车运动的位移x;（2）电动机A做功W；（3）滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小FN．参考答案：（1）4m；（2）296.25J（3）86N．解析：（1）对滑块，由牛顿第二定律得：

解得：a1==μg=5m/s2

对平板车，由牛顿第二定律得：

解得：a2=3m/s2

设经过时间t1=1s，对滑块有：

对小车有：

0-1s时间内，小滑块相对小车运动的位移

即小滑块刚好滑动到小车右端时两者共速。(2)此时电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变，设拉力为，由功率得：

所以小滑块和小车两者共速后一起以3m/s的速度向右做匀速直线运动，其位移为：

时间为：

由功能关系得，电动机A做功：=296.25J

(3)由题意得，小滑块在B点速度vB有：

小滑块从B点到C点，由功能关系得：

在C点，由牛顿运动定律得：

解得：FN=86N

由牛顿第三定律可知，滑块在C时对轨道压力的大小．

18.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心Ｏ到入射光线的垂直距离为ｄ．水的折射率为ｎ．