2022-2023学年山西省朔州市山阴县第一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省朔州市山阴县第一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.如图（a）是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R．图（b）是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像．关于这些图像，下列说法中正确的是A．图（b）中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B．图（b）中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C．图（b）中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D．图（b）中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况参考答案：C2.(单选题)学校运动会上，一同学最后一次以“背越式”成功地跳过了1.80m的高度，成为高三组跳高冠军。忽略空气阻力，下列说法正确的是

A.该同学上升过程中处于超重状态

B.该同学下降过程中处于失重状态

C.该同学下降过程中所受重力较小

D.该同学起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力参考答案：B3.在行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70kg，汽车车速为108km/h（即30m/s），从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为（

）

A．400N

B．600N

C．800N

D．1000N参考答案：答案：A4.下列关于地球同步卫星的说法中正确的是

（

）

A．运行速度大于

B．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

C．离地面高度一定，相对地面静止

D．运行时能经过北极的正上方参考答案：BC5.（多选题）如图所示，横截面积为直角三角形的斜劈A，力F通过球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态．当力F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（）A．A所受合外力增大 B．A对竖直墙壁的压力增大C．墙面对A的摩擦力一定增大 D．墙面对A的摩擦力可能减小参考答案：BD【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】A一直处于静止，所受合外力一直为零不变，以整体为研究对象，分析A对竖直墙壁的压力变化情况以及墙面对A的摩擦力，对B受力分析，根据平衡条件得出B对地面的压力变化情况．【解答】解：A、A一直处于静止，所受合外力一直为零不变，故A错误；B、以整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件，水平方向：N=F，N为竖直墙壁对A的弹力，F增大，则N增大，所以由牛顿第三定律可得：A对竖直墙壁的压力增大．故B正确；CD、对B受力分析，如图，根据平衡条件：F=N′sinθ，F增大，则N′增大，N″=mg+N′cosθ，N′增大，则N″增大；以整体为研究对象，假设A受到的摩擦力开始时向上，则竖直方向：N″+f=Mg，若N″增大则摩擦力f逐渐减小，N″增大到一定程度，摩擦力可能变为零，N″再增大时摩擦力反向增大，所以C错误、D正确．故选：BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：

（2）由和得由爱因斯坦质能方程和得7.静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。参考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应；【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小，即：则电子的加速电压至少为：；根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。8.在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为

，过程中重力的平均功率为

。（结果保留根号）参考答案：

平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、解得：故过程中重力的平均功率为：小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为：9.某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)

（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）。

（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）。参考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）

（3）

（3分）（4）

（3分）10.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

11.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)12.在“测定金属的电阻率”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为

mm．（2）某小组同学利用电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）等器材从0开始的多组电流、电压数据并求出金属丝的电阻Rx=50Ω，他们采用的是如图中的

电路图，所测电阻Rx的真实值

（选填“大于”、“小于”、“等于”）50Ω．参考答案：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分之和来读；（2）的关键是明确当电流要求从零调时，变阻器应用分压式接法，当待测电阻远小于电压表内阻时，电流表应用外接法．【解答】解：（1）螺旋测微器的读数为d=2.5mm+20.7×0.01mm=2.527mm（2.525﹣2.528）；（2）由给出的数据表可知，电流和电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法；因电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ），而待测金属丝的电阻Rx=50Ω，依据＞RARV，则有，所测电阻偏大，所以电流表应用内接法，故应采用A图；因采用电流表内接法，则导致电压表测量值偏大，因此所测电阻的测量值大于真实值，即所测电阻Rx的真实值小于50Ω．故答案为：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．13.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．15.(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

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在高h1=0.75m的光滑水平平台上，质量m=0.3kg的小物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右从A点滑下平台做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BCD的B点沿切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h2=0.3m，C为轨道的最低点，圆心角∠BOC=37°（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8忽略空气阻力）．求：（1）弹簧被锁定时的弹性势能Ep；（2）物块经过轨道上C点时对轨道压力的大小．参考答案：考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）首先要清楚物块的运动过程，A到B的过程为平抛运动，已知高度运用平抛运动的规律求出小球到达B点时竖直分速度，由速度的分解得到小球离开平台时速度．要明确在运动过程中能量的转化，弹簧的弹性势能转化给物块的动能，根据机械能守恒求出弹簧储存的弹性势能Ep．（2）先根据功能关系列式求解C点的速度，在C点，支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解．解答：解：（1）物块由A运动到B的过程中做平抛运动，则解得：t=B点竖直方向速度vBy=gt=3m/s，物块水平速度，则弹簧被锁定时的弹性势能Ep=（2）物块由A运动到C的过程中，根据动能定理得：根据几何关系的：R（1﹣cos37°）=h2由牛顿第二定律：FN﹣mg=m解得：FN=9.2N由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小F′N=FN即压力大小为F′N=9.2N；答：（1）弹簧被锁定时的弹性势能为2.4J；（2）物块经过轨道上C点时对轨道压力的大小为9.2N．点评：做物理问题应该先清楚研究对象的运动过程，根据运动性质利用物理规律解决问题．关于能量守恒的应用，要清楚物体运动过程中能量的转化．17.如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等，整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量(重力加速度g=10m/s2,si