河南省洛阳市长春中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

河南省洛阳市长春中学2022-2023学年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.下列关于近代物理知识的描述中，正确的是_______A.

当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出B.

处于n二3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子C.

衰变中产生的p射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.

在核反应中，X是质子，这个反应过程叫a衰变E.

比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定参考答案：ABE2.有一单摆的周期为T，将摆球带正电后，依次放入磁场和电场中，(如图示)使其从同一偏角开始摆动，其振动周期大于T的情形是（

）参考答案：

答案：C3.如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿墙匀速滑动，则外力F的大小可能是A．

B．

C．

D．参考答案：CD4.如图所示，空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖，折射率为，现有一细光束垂直射到AO面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB面平行返回，为120°，圆的半径为r，则入射点P距圆心O的距离为A．

B．

C．rsin7.5°

D．rsin15°

参考答案：D5.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为，倾角为的光滑斜面体，斜面上有一质量为的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面体的压力大小，有如下四个表达式，你认为正确的是（

）

A、

B、

C、

D、参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动（图2），若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点时速度是14m/s，若再经过4s到达C点，则它到达C点时的速度是______m/s.参考答案：267.一个小灯泡在3伏的电压下，通过0.25A电流，灯泡所发出的光经聚光后形成很细的光束，沿某个方向直线射出。设灯泡发出的光波长为6000埃，则每秒钟发出的光子个数为______个，沿光的传播方向上2m长的光束内的光子为________个2.26×1018，1.51×10102012学年普陀模拟22。参考答案：2.26×1018，1.51×1010 8.一矿井深125m，在井口每隔一相同的时间落下一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则：（1）相邻两个小球下落的时间间隔时

s；（2）这时第3个球与第5个小球相距

m。（g取）参考答案：9.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：10.质量为m的物体从静止开始以的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为________，该物体动能的增量为_________。参考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／211.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。12.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；13.某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，将边长为L，质量为M，总电阻为r的正方形铜框abcd竖直向上抛出，穿过宽度为h，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向水平且与铜框平面垂直，铜框向上ab边离开磁场时的速度刚好是dc边进入磁场时速度的一半，铜框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下，并匀速进入磁场，整个过程中始终存在大小恒定的空气阻力f，且铜框不发生转动，求：（1）铜框在下落阶段匀速进入磁场的速度v2。

（2）铜框在上升阶段通过磁场产生的焦耳热Q。参考答案：解：（1）线框下落阶段匀速进入磁场时，F+

f

=Mg

……

①（3分）

……

②（2分）由①②式联立解得：

……

③（2分）

（2）设线框从最高点落回磁场时，下落高度为H,由动能定理得：

……

④（3分）线框从上升阶段刚离开磁场到下落刚回到磁场的过程中，由功能关系得：

……

⑤

（3分）依题意有：

……

⑥（1分）且全程有：

……⑦

（3分）解得：

……⑧（2分）17.如图所示，水平地面上固定一个矩形斜面，斜面倾角θ为37°，斜面边长AB为0.4米，底边BC为0.3米。质量为1kg的小物体从斜面A处由静止起释放。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）若小物体沿斜面AB边匀加速下滑，且滑到斜面底端所需时间0.4s，求小物体与斜面之间的动摩擦因素；（2）若在释放小物体的同时，对小物体施加了一个大小为4.5N、平行于斜面方向的恒力F，使小物体沿斜面对角线AC做匀加速运动，求小物体在斜面上运动的加速度大小。参考答案：18.如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质