2022-2023学年山东省淄博市沂源县第二中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山东省淄博市沂源县第二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.（2013春?高阳县校级期末）如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是（）A． B对C有向左的摩擦力 B． C对A有向左的摩擦力C． 物体C受到三个摩擦力作用 D． C对地面有向右的摩擦力参考答案：D解：三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零．A、以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件得知，C对B有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力．故A错误．B、对A研究，由平衡条件得知：C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能匀速直线运动，则A对C也没有摩擦力．故B错误．C、D以整体为研究对象，由平衡条件得知：地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地面有向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力．故C错误，D正确．故选D2.（单选）质量为2kg的物体以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上滑行，在向上滑行的过程中，其动能随位移的变化关系如图所示，则物体返回到出发点时的动能为(取g=10m/s2)A.34J B.56J C.92J D.196J参考答案：A解析：物体上滑的过程中重力与摩擦力都做负功．由动能定理得：-mgx?sin30°-fx=E0下滑的过程中重力做正功，摩擦力做负功，得：mgx?sin30°-fx=0-E代入数据解得：E=34J，故选：A3.如图所示是氢原子的能级图，一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁，释放出不同频率的光子，利用这些光子照射逸出功为3.20eV的金属钙，则下列说法中正确的是A.随能级n的增加氢原子能量减小B.电子发生跃迁时，可放出3种不同频率的光C.释放出最大频率的光子照射金属钙，电子的最大初动能为12.75eVD.释放出最大频率的光子照射金属钙，发生光电效应的遏止电压为9.55V参考答案：D【详解】A、根据量子力学计算，氢原子能级为，随能级n的增加氢原子能量增大，故选项A错误；B、一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁，可放出种不同频率的光，故选项B错误；CD、从n=4跃迁到n=1辐射的光子频率最大，有：，照射金属钙时根据光电效应方程知光电子的最大初动能为：，发生光电效应的遏止电压，故选项D正确，C错误；故选D4.（多选）长L的细绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，将细绳在水平方向拉直，从静止状态释放小球，小球运动到最低点时速度大小为v，细绳拉力为F，小球的向心加速度为a，则下列说法正确的是（）A．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度为2vB．小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2FC．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力变为2FD．细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度为a参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：根据动能定理求出小球运动到最低点时速度的表达式，根据向心力公式表示出向心加速度和绳子拉力F的表达式，逐项分析即可．解答：解：A、根据动能定理得：﹣0=mgL解得：v=小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点的速度仍为v，故A错误；B、根据向心力公式得：F﹣mg=m解得：F=3mg所以小球质量变为2m，其他条件不变，则小球到最低点时细绳拉力变为2F，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时细绳拉力不变，故B正确，C错误；根据向心加速度公式得：a==2g，细绳长度变为2L，其他条件不变，小球到最低点时向心加速度不变，仍为a，故D正确．故选BD点评：该题是动能定理及圆周运动向心力公式的直接应用，要求某个量的变化是否会引起另一个量的变化，最后先求出该量的函数表达式，难度适中．5.（多选题）如图所示，一物体M放在粗糙的斜面上保持静止，斜面静止在粗糙的水平面上，现用水平向右缓慢增大的力F推物体时，M和斜面仍然保持静止状态，则下列说法正确的是：A．物体M受到斜面的静摩檫力一定增大B．物体M受到斜面的支持力一定增大C．斜面体受到地面的支持力增大D．斜面体受到地面的摩檫力一定增大参考答案：BD试题分析：以物体M为研究对象，未加F时，在垂直于斜面方向上，支持力与重力的分力相等，沿斜面方向上静摩擦力等于重力沿斜面方向上的分力；加上水平力F后，仍然处于静止状态，在垂直于斜面方向上，多了F的分力，即重力垂直斜面方向上的分力与F在垂直斜面方向上的分力之和等于支持力，所以物体M所受斜面的支持力变大．在沿斜面方向上，由于F的大小未知，静摩擦力可能减小，可能反向增大，故A错误，B正确；对整体分析，在竖直方向上，支持力始终与总重力相等，即地面的支持力不变，未加F时，地面的摩擦力为零，施加F后，地面的摩擦力等于F，知斜面体受地面的摩擦力一定增大，故C错误，D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1．0s。由此可知 ①波长λ＝____________m； ②当B点离开平衡位置的位移为＋6cm时，A点离开平衡位置的位移是__________cm。参考答案：（1）_20_（2）_-6_

7.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s8.（4分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m= ，r射线的频率v=

．参考答案：m1+m2﹣m3，解：一个质子和一个中子结合成氘核：H+n→H+γ这个核反应的质量亏损为：△m=m1+m2﹣m3根据爱因斯坦质能方程：E=△mc2此核反应放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为：υ=

9.一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．10.（单选）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过__________方式改变物体的内能，把__________转变为内能．参考答案：11.如图所示，一辆长，高，质量为的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数。当车速为时，把一个质量为的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。（取）参考答案：0.31

4.1612.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)13.一只表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=30Ω，现将表头改装成电流、电压两用表，如图所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）闭合电键S，接入Oa两端时是_______表，量程为_______；（2）断开电键S，接入Ob两端时是_______表，量程为_______。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根左侧弯成圆弧的光滑细管固定在竖直平面内，圆弧半径R=0.5m，水平部分足够长．初始时，一根质量m=1kg、与管道圆弧部分等长的柔软匀质绳在水平拉力F0作用下静止在管道中．现将绳子缓慢全部拉入水平管道内，需要拉力F0做功W=1.82J．g取10m/s2，π取3.14．求：（1）绳子的重心升高了多少？（2）若在图示位置撤去拉力，绳子沿细管下落，当其上端离开管道瞬间速度多少？（3）若在缓慢拉动绳子进入水平管道的很短距离△L内，可认为水平拉力F0保持不变，拉力F0做功等于绳子机械能增加量，则F0的大小为多少？参考答案：解：（1）绳子缓慢拉入水平管道重心升高h，由动能定理：W+WG=0W=mgh代入数据解得h=0.182m．（2）由动能定理（或机械能守恒）WG=△EK，代入数据解得v=3.77m/s．（3）拉力做功，效果等同于底端长△L的绳子被拉到水平管内，由动能定理得，△mgR其中，解得，代入数据解得F0=6.37N．答：（1）绳子的重心升高了0.182m；（2）若在图示位置撤去拉力，绳子沿细管下落，当其上端离开管道瞬间速度为3.77m/s；（3）F0的大小为6.37N．17.（10分）A、B两车沿同一直线向同一方向运动，A车的速度VA=4m/s，B车的速度VB=10m/s。当B车运动至A车前方7m处时，B车以a=2m/s2的加速度开始做匀减速运动，从该时刻开始计时，求（1）A车追上B车需要多少时间？（2）在A车追上B车之前，二者之间的最大距离是多少？参考答案：解析：（1）设A、B速度相同时，B运动时间为t1，B走距离为S1：

Vt—V0=at1

t1=3（s）

S1=（Vt+V0）t1/2=21（m）

B停下需时间：V0=at2

t2=5（s）

B走总距离：S=V0t2/2=25（m）

设A走S1+L距离用时间t3，有S1+L=Vtt3

t3=7（s）

因t3＞t2

所以A车追上B车需要时间t=（S+L）/Vt=8（s）

（2）速度相等时，两者位移有极值：ΔS=S1+L—Vtt1=16（m）18.如图所示，从A点以υ0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，R=0.75m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2．求：（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向；（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？参考答案：解：（1）物块做平抛运动：H﹣h=gt2设到达C点时竖直分速度为vy则：vy=gt=5m/s方向与水平面的夹角为θ：tanθ==，即θ=37°（2）从A至C点，由动能定理得mgH=

①设C点受到的支持力为FN，则有FN﹣mg=由①式可