2022-2023学年辽宁省沈阳市第一零八中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年辽宁省沈阳市第一零八中学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.近日，奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步．我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是（）A．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应B．大量光子产生的效果往往显示出波动性C．当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量由频率条件决定D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长参考答案：BCE【考点】光电效应；玻尔模型和氢原子的能级结构．【分析】当入射光的频率小于极限频率时，不会发生光电效应；大量光子体现波动性，少量光子体现粒子性；玻尔理论可知：由较高能级跃迁到较低能级时，要释放光子，电子的动能增大，电势能减小；根据一个n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子；康普顿效应中，一部分动量转移给电子，散射后波长变长，从而即可求解．【解答】解：A、紫光照射某种金属发生光电效应，改用红光，因红光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故A错误；B、大量光子产生的效果往往显示出波动性，少量光子体现粒子性，故B正确；C、玻尔理论可知，核外电子由较低能级跃迁到较高能级时，要吸收一定频率的光子，而吸收光子的能量是由两能级差决定，故C正确；D、根据数学组合，一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放=3种，但一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子，故D错误；E、康普顿效应中，碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长，故E正确；故选：BCE．2.如图1所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力可能是重力、绳的拉力

重力、绳的拉力、斜面的弹力C．重力、斜面的弹力D．重力参考答案：A3.(多选)如图所示，一人坐在小车的水平台面上，用水平力拉绕过定滑轮的细绳，使人和车以相同的加速度向右运动，水平地面光滑（

）

A．若人的质量大于车的质量，则车对人的摩擦力方向向右

B．若人的质量小于车的质量，则车对人的摩擦力方向向右

C．若人的质量等于车的质量，则车对人的摩擦力为零

D．不管人、车的质量关系如何，则车对人的摩擦力都为零参考答案：AC4.如图所示，相距为d的两块金属板M、N与电源相连接，电键闭合后，M、N间有匀强电场，一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场，恰好打在N板中央，求：（1）保持电键闭合状态，为使粒子刚好能飞出电场，N板向下移动多少？（2）将电键打开，仍欲使粒子刚好飞出电场，N板向下移动多少？

参考答案：.d;3d略5.分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是(

)A.利用磁感线去研究磁场

B.把电流类比为水流进行研究C.通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流D.研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系参考答案：

答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m7.已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。══════════════════════════════════════

参考答案：，，8.质量是2kg的物体，从足够高处自由落下，经过5ｓ重力对物体做功的平均功率是______Ｗ；5s末的瞬时功率是______Ｗ。（取g＝10ｍ／s2）参考答案：500；1000

9.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题10.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，则光在水中的传播速度为

。

参考答案：

答案：2.3Χ108m/s11.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．12.往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反应的化学方程式为

。⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是

。

⑷已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是

。参考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。⑶表面处理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。

13.（4分）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_______W；现将L1和L2串联后接到220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。参考答案：答案：99，17.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）

2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g=10m/s。（1）若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小。（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。（结果保留1位有效数字）参考答案：（1）设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5km高度处的速度大小为v。根据运动学公式有

v=gt

①

s=gt2

②根据题意有

s=3.9×104m－1.5×103m

③联立①②③式得

t=87s

④

v=8.7×102m/s

⑤（2）该运动员达到最大速度时，加速度为零，根据牛顿第二定律有

⑥由所给的v-t图像可读出

⑦由⑥⑦式得

⑧

17.如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距=1.0m。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度=2.0m/s。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数=0.45.（设碰撞时间很短，g取10m/s2）（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。参考答案：(1)4m/s⑵当时，AB的运动方向与C相同

当时，AB的速度为0

当时，AB的运动方向与C相反解析：⑴设AB碰撞后的速度为v