河北省沧州市任丘辛中驿中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

河北省沧州市任丘辛中驿中学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.以下说法正确的是（）A．放射性元索的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关B．某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变C．根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能最较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小D．用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总能量不变而不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生参考答案：B【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】根据光电效应发生条件，可知，光电子的最大初动能与入射频率有关，与入射的强度无关；氢原子从高能级到低能级辐射光子，放出能量，能量不连续，轨道也不连续，由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增大，电势能减小；外界环境的变化不会影响半衰期，从而即可求解．【解答】解：A、放射性元索的半衰期跟原子所处的化学状态无关，而与外部条件也无关，故A错误；B、紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，故B正确；C、能级跃迁时，由于高能级轨道半径较大，速度较小，电势能较大，故氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故C错误；D、如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误；故选：B．2.（单选）AB是一条平直公路上的两块路牌，

一辆汽车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。它们的位置与时问的关系如图所示，图中，由图可知(

)A．小鸟的速率是汽车的两倍B．相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:lC．小鸟飞行的总路程是汽车的3倍D．小鸟和汽车在时间内位移相等参考答案：B3.（多选题）如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大，在此过程中圆环B始终处于静止状态。则下列说法正确的是A．绳对圆环B的弹力不变B．水平力F逐渐增大C．杆对圆环B的摩擦力不变D．杆对圆环B的弹力不变参考答案：AC4.(单选)如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，则以下判断中正确的是()A．金属块带负电荷B．金属块克服电场力做功8.0JC．金属块的电势能减少4.0JD．金属块的机械能减少12J参考答案：D5.物体在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则物体（

）A．下落的时间越短 B．下落的时间越长C．落地时的速度越小 D．落地时速度越大参考答案：D风速越大，物体水平方向的速度越大，由运动的独立性原理可知竖直方向的速度不变，故下落的时间不变，由于落地时水平方向上的速度随风速的增大而增大，故合速度增大，选D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，滑块从h＝0.2m高处的a点经光滑圆弧轨道ab，滑入水平轨道bc，最终恰好停在c点，如果滑块在bc匀减速运动的时间为t＝3s。则滑块经过b点的速度大小为______m/s，bc间距离为_______m。参考答案：

(1).2

(2).3由a到b由机械能守恒定律：解得：bc间的距离：7.一个学生在做平抛实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，他在曲线上任取水平距离均为△S的三点A、B、C，并测得△S=0.2m，又测出它们竖直之间的距离分别为S1=0.1m、S2=0.2m利用这些数据，这个学生求得物体抛初速度为

m／s，物体到B点的竖直分速度为

m/s，A点离抛出点的高度为

m.（取g=10m／s2）参考答案：2

1.5

0.1258.如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为

．参考答案：【考点】平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od==R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：．9.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：_____________参考答案：10.如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为

参考答案：11.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可12.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。13.如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度

。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是(

)

(A)增大两挡光片宽度

(B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距

(D)减小两挡光片间距

参考答案：（1）

(2)B，C

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

15.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案：试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）2008年9月25日21时10分，神七飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号Ｆ型火箭成功发射。飞船由火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道。26日4时03分，飞船在远地点启动变轨程序后，飞船进入预定圆轨道，如图所示。已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，近地点距地面的高度为h1,地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。求：

（1）飞船在近地点A的加速度为多大？（2）远地点B距地面的高度h2为多大？参考答案：解析：设地球质量为M，飞船质量为m，由万有引力及匀速圆周运动规律得：

联立以上三式得：

17.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角θ=37°的斜坡，BC是半径R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h1=8.8m，竖直台阶CD高度差h2=5m，台阶底端与倾角θ=37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量m=80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上．不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）运动员到达C点的速度υC大小；（2）运动员经过C点时轨道受到的压力N的大小；（3）运动员在空中飞行的时间t．参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据几何关系求出BC的高度差，再对AC运用动能定理，求出运动员到达C点的速度大小．（2）运动员在C点受到重力和支持力，两个力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而根据牛顿第三定律求出运动员对轨道的压力．（3）运动员通过C点做平抛运动，抓住运动员落在斜面上水平方向和竖直方向上的位移关系求出运动的时间．解答：解：（1）A→C过程，由动能定理得mg（h1+△h）=mυC2△h=R（1﹣cosθ）

联立两式代入数据解得：υC=14m/s

（2）在C点，由牛顿第二定律有

NC﹣mg=m得

NC==3936N

由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力N=3936N．（3）设在空中飞行时间为t，则有

gt2﹣h2=υCt?tanθ

∴t=2.5s（另一解t=﹣0.4s舍去）

答：（1）运动员到达C点的速度υC大小为14m/s．（2）运动员经过C点时轨道受到的压力N的大小为3936N．（3）运动员在空中飞行的时间t为2.5s．点评：本题综合考查了定能定理、牛顿第二定律，同时本题又是一个多过程问题，关键理清物体的运动，选择合适的规律进行求解．18.如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M’N’放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N’之间连有一个0.8Ω的电阻R。在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻的金属滑杆，导轨的电阻不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN’和OO’所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=，此区域外导轨是光滑的（取g=10m/s2）。若电动小车沿PS以v=1.2m/s的速度匀速前进时，滑杆由AA’滑到OO’位置过程中，通过电阻R的电量q=。g取10m/s2，求：（1）位置AA’到OO’的距离；（2）若滑杆在细绳作用下通过OO’位置时加速度为；求此时细绳拉力；（3）若滑杆运动到OO'位置时绳子突然断了，设导轨足够长，若滑杆返回到AA'后恰好做匀速直线运动，求从断绳到滑杆回到AA'位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？参考答案：（1）滑杆由AA’滑到OO’的过程中切割磁感线，产生的平