2022-2023學(xué)年湖南省益陽(yáng)市南大膳鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖南省益陽(yáng)市南大膳鎮(zhèn)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）我國(guó)發(fā)射的“神舟八號(hào)”飛船與先期發(fā)射的“天宮一號(hào)”空間站實(shí)現(xiàn)了完美對(duì)接．已知“天宮一號(hào)”繞地球做圓軌道運(yùn)動(dòng)，假設(shè)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的“神州八號(hào)”環(huán)繞地球的運(yùn)動(dòng)方向與“天宮一號(hào)”相同，遠(yuǎn)地點(diǎn)與“天宮一號(hào)”的圓軌道相切于某點(diǎn)P，并在該點(diǎn)附近實(shí)現(xiàn)對(duì)接，如圖所示．則下列說(shuō)法正確的是：A．“天宮一號(hào)”的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度B．“神舟八號(hào)”飛船的發(fā)射速度大于第一宇宙速度C．在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處，“神舟八號(hào)”的加速度與“天宮一號(hào)”相等D．“神舟八號(hào)”在橢圓軌道上運(yùn)行周期比“天宮一號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行周期大參考答案：BC2.下列說(shuō)法中正確的是

A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部有電子

B．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是：

C．氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出光子的能量，高于從氫原子n=8能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所釋放出光子的能量

D．當(dāng)入射光可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越大，則產(chǎn)生光電子的動(dòng)能也越大參考答案：C3.下列說(shuō)法正確的是

A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C．的半衰期是5天，12g經(jīng)過(guò)15天后還有1.5g未衰變D．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)E．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能增大，原子總能量增大參考答案：BCD【知識(shí)點(diǎn)】功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用，動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用，裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆，原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式【試題解析】光電效應(yīng)本質(zhì)是原子外層電子吸收光子向外躍遷釋放電子的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，B正確；半衰期是對(duì)大量原子的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，的半衰期是5天，12g經(jīng)過(guò)15天后經(jīng)歷了3個(gè)半衰期，所以剩余1．5g未衰變，C正確；太陽(yáng)輻射的能量主要是來(lái)源于輕核的聚變，D正確；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，需要吸收能量，所以原子的能量會(huì)增加，但是根據(jù)洛倫茲力提供向心力，電子的速度減小，動(dòng)能減小，E錯(cuò)誤。4.如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開(kāi)始時(shí)，電鍵K斷開(kāi)。當(dāng)K斷通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是

A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小

B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大

C．通過(guò)燈泡L1的電流增大

D．原線圈中的電流增大參考答案：

答案：BD5.地面附近處的電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，其中一條方向豎直向下的電場(chǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，高度差為h．質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的檢驗(yàn)電荷，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)時(shí)速度為．下列說(shuō)法中正確的是（）A．質(zhì)量為m、電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷，從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度為2B．質(zhì)量為m、電荷量為+2q的檢驗(yàn)電荷，從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度為C．質(zhì)量為m、電荷量為﹣2q的檢驗(yàn)電荷，從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度仍為D．質(zhì)量為m、電荷量為﹣2q的檢驗(yàn)電荷，在a點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線在a、b兩點(diǎn)間來(lái)回運(yùn)動(dòng)參考答案：D【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)線．【分析】粒子在電場(chǎng)力與重力共同做功下，導(dǎo)致重力勢(shì)能、電勢(shì)能與動(dòng)能間相互轉(zhuǎn)化，但它們的之和不變．電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能變化；重力做功，導(dǎo)致重力勢(shì)能變化．【解答】解：A、從a到b的過(guò)程中，運(yùn)用動(dòng)能定理，對(duì)﹣q：﹣﹣﹣﹣①對(duì)于q：﹣﹣﹣﹣②①②兩式相加化簡(jiǎn)得，故A錯(cuò)誤．B、對(duì)+2q運(yùn)用動(dòng)能定理：﹣﹣﹣﹣③由①③得，故B錯(cuò)誤．C、對(duì)﹣2q運(yùn)用動(dòng)能定理：﹣﹣﹣﹣④由①④化簡(jiǎn)得，故C錯(cuò)誤．D、由以上分析可知，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，速度為零，說(shuō)明電場(chǎng)力大于重力，故接下來(lái)向上運(yùn)動(dòng)．根據(jù)電場(chǎng)線的分布可知，越向上，電場(chǎng)力越小，最終會(huì)小于重力，當(dāng)速度減為零后，又會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，如此往復(fù)，故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于

參考答案：2:17.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的體積大約是9.0×10-5cm3，它含有

個(gè)水分子，如果一只極小的蟲(chóng)子來(lái)喝水，每分鐘喝進(jìn)6.0×107個(gè)水分子，那么它每分鐘喝進(jìn)水的質(zhì)量是

kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）（每空3分，共6分）3.0×1018

1.8×10－18水分子個(gè)數(shù)為N＝·NA＝×9.0×1023＝3.0×1018個(gè)，喝進(jìn)水的質(zhì)量為m＝·M＝1.8×10－18kg。8.地球半徑為R，衛(wèi)星A、B均環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星B的環(huán)繞半徑為4R，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的速度大小之比為_(kāi)_______；周期之比為_(kāi)_______。參考答案：2∶1；1∶8 9.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（2分）10.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，此時(shí)活塞靜止且距離底部的高度為h，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強(qiáng)為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，則甲圖中封閉氣體的壓強(qiáng)P1為_(kāi)_______，若在活塞上故置質(zhì)量為m的鐵塊，活塞緩慢下滑△h后再次靜止，如圖乙所示，則△h為_(kāi)_______.參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1).甲圖氣體內(nèi)部壓強(qiáng)為P1，活塞靜止，，所以(2).圖乙中，活塞下滑后再次靜止，,氣體發(fā)生的是等溫變化，又玻意耳定律：,故11.（4分）有質(zhì)量的物體周圍存在著引力場(chǎng)。萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力有類似的規(guī)律，因此我們可以用定義靜電場(chǎng)強(qiáng)度的方法來(lái)定義引力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。由此可得，與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距r處的引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式為EG=____________（萬(wàn)有引力恒量用G表示）。參考答案：答案：12.質(zhì)量是2kg的物體，從足夠高處自由落下，經(jīng)過(guò)5ｓ重力對(duì)物體做功的平均功率是______Ｗ；5s末的瞬時(shí)功率是______Ｗ。（取g＝10ｍ／s2）參考答案：500；1000

13.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為_(kāi)_______；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_(kāi)________．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)．每隔0.2秒鐘通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)，g=10m/s2．求：t（s）0.00.20.4…1.21.4…V（m/s）0.01.02.0…1.10.7…（1）斜面的傾角α；（2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）t=0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v．參考答案：解：（1）由表格中前三列數(shù)據(jù)可知，物體在斜面上勻加速下滑時(shí)的加速度為=m/s2=5m/s2由牛頓第二定律得mgsinα=ma1，代入數(shù)據(jù)得：α=30°（2）由表格中第4、5兩組數(shù)據(jù)可知，物體在水平面上勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為=由牛頓第二定律得μmg=ma2，代入數(shù)據(jù)得μ=0.2（3）研究物體由t=0到t=1.2s過(guò)程，設(shè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則有vB=a1t，v1.2=vB﹣a2（1.2﹣t）代入得v1.2=a1t﹣a2（1.2﹣t）解得t=0.5s，vB=2.5m/s即物體在斜面上下滑的時(shí)間為t=0.5s，則t=0.6s時(shí)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，速度為

v=vB﹣a2（0.6﹣t）=2.5m/s﹣2×0.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的傾角α=30°；（2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2；（3）t=0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v=2.3m/s．17.如圖所示，帶光滑弧形槽的小車質(zhì)量m，靜止在光滑水平面上。一質(zhì)量也為m的小球以速度v0從槽口水平?jīng)_上小車。已知小車水平槽口離地面的高度為h，重力加速度為g。①求小球在車上上升的最大高度。②當(dāng)小球返回到小車的右端時(shí)，小車的速度、小球的速度各為多少？③當(dāng)小球落地時(shí)車與球之間的水平距離是多少？參考答案：①設(shè)小球上升到最大高度時(shí)的高度為h，共同速度為v1由水平方向動(dòng)量守恒得mv0＝2mv1(1)(1分)由機(jī)械守恒得18.如圖甲所示，真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子（電子的初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)電壓為u的電場(chǎng)加速，加速電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程時(shí)間極短，可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出，沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，A、B兩板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0