河北省石家莊市晉州中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河北省石家莊市晉州中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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.下列說法中正確的是()A．一個(gè)電阻和一根無電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B．并聯(lián)電路任一支路的電阻都小于電路的總電阻C．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小參考答案：AC2.如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升，夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦有均為f，若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是A．

B．C．

D．參考答案：A3.（多選）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（報(bào)警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減?。铝姓f法中正確的是（）A．圖乙中電壓的有效值為110VB．電壓表的示數(shù)為44VC．R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大D．R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大參考答案：【考點(diǎn)】：變壓器的構(gòu)造和原理；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【專題】：交流電專題．【分析】：求有效值方法是將交流電在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生熱量與將恒定電流在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則恒定電流的值就是交流電的有效值．由變壓器原理可得變壓器原、副線圈中的電流之比，輸入、輸出功率之比，半導(dǎo)體熱敏電阻是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻，R處溫度升高時(shí)，阻值減小，根據(jù)負(fù)載電阻的變化，可知電流、電壓變化．：解：A、設(shè)將此電流加在阻值為R的電阻上，電壓的最大值為Um，電壓的有效值為U．?=?T代入數(shù)據(jù)得圖乙中電壓的有效值為110V，故A正確．B、變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈中的電壓之比是5：l，所以電壓表的示數(shù)為22v，故B錯(cuò)誤．C、R處溫度升高時(shí)，阻值減小，副線圈電流增大，而輸出功率和輸入功率相等，所以原線圈增大，即電流表示數(shù)增大，故C正確．D、R處出現(xiàn)火警時(shí)通過R0的電流增大，所以電阻R0消耗的電功率增大，故D正確．故選ACD．【點(diǎn)評】：根據(jù)電流的熱效應(yīng)，求解交變電流的有效值是常見題型，要熟練掌握．根據(jù)圖象準(zhǔn)確找出已知量，是對學(xué)生認(rèn)圖的基本要求，準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓、電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．4.如圖所示，勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是A．b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢等于f點(diǎn)的電勢C．點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，電場力一定做功D．將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)，從球面上a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)的電勢能變化量一定最大參考答案：D5.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)的v—t關(guān)系圖象如圖，則該質(zhì)點(diǎn)的x—t關(guān)系圖象可大致表示為下列中的參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運(yùn)算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點(diǎn)，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認(rèn)為地球只受太陽引力作用。7.為探究力對同一個(gè)原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹?，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況?，F(xiàn)有主要的探究步驟如下：

a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……；

b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度……；

c．做出W—v圖象；

d．分析W—v圖象。如果W—v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。

①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：

。

②對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

。（填寫選項(xiàng)前的序號）

A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放

B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力

C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v

D．必須測量出小車的質(zhì)量參考答案：8.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。9.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

10.汽車沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過

。如果汽車是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)半圈的過程中路面作用的靜摩擦力對汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

011.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標(biāo)出），那么各圖中沒有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標(biāo)號），能夠到達(dá)金屬網(wǎng)的光電子的最大動(dòng)能是0.5eV．參考答案：解：因?yàn)榻饘冁u的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應(yīng)的是B、C、D，B選項(xiàng)所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達(dá)金屬網(wǎng)；C選項(xiàng)光電子的最大初動(dòng)能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動(dòng)能定理，知電子不能到達(dá)金屬網(wǎng)；D選項(xiàng)光電子的最大初動(dòng)能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動(dòng)能定理，有光電子能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故沒有光電子達(dá)到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項(xiàng)中逸出的光電子最大初動(dòng)能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達(dá)金屬網(wǎng)時(shí)最大動(dòng)能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．12.氫原子能級及各能級值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最?。粍t有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．13.盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。（1）盧瑟福用a粒子轟擊_______核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的____________。（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（

）A．通過顯微鏡來觀察熒光屏上a粒子所產(chǎn)生的閃光B．銀箔可以吸收產(chǎn)生的新粒子C．實(shí)驗(yàn)必須在真空、密封容器內(nèi)進(jìn)行D．測出新產(chǎn)生的粒子的質(zhì)量和電量，明確這就是氫原子核參考答案：（1）氮，人工轉(zhuǎn)變；（2）D

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(1)多用電表是實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)際中常用的儀器，某同學(xué)使用多用電表進(jìn)行了兩次測量，指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖中a、b所示。若選擇開關(guān)處在“xl0”的歐姆擋時(shí)指針位于a，則被測電阻的阻值是_______；若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”擋時(shí)指針位于b，則被測電壓是________V。

(2)如圖甲所示為一黑箱裝置，黑箱內(nèi)有電源、電阻等元件,a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端。

①為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下幾步測量：

A.用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻；

B.用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓：

C．用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流。你認(rèn)為以上測量中不妥的有：_________（填序號）。

②含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩極。為了測定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖丙所示。請你做進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻，r=______。

③由于電壓表和電流表的內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動(dòng)勢與實(shí)際值相比．

（選填“偏大”、“偏小”或“相同”），測得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比______(選填“偏大”、“偏小”或“相同”)。參考答案：(1)500（1分）

2.0

（1分）(2)①AC（1分）

②1.45（2分）

0.75（1分）

③偏?。?分）偏?。?分）15.

（18分）某同學(xué)在做測金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，取一根粗細(xì)均勻的康銅絲，先用螺旋測微器測出康銅絲的直徑d；然后分別測出不同長度L1、L2、L3、L4……的康銅絲的電阻R1、R2、R3、R4……，以R為縱坐標(biāo)，以L為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，畫出R—L圖象；最后由R—L圖象和螺旋測微器測出的直徑d可求出康銅絲的電阻率。

（1）測康銅絲的直徑時(shí)，螺旋測微器的示數(shù)如圖1所示，可知康銅絲的直徑d＝_______×10-3m。

（2）圖2是測康銅絲電阻的原理圖，根據(jù)原理圖在圖3所示的實(shí)物圖中畫出連線。

利用上面的電路測出的電阻值比真實(shí)值_____________（填“偏大”或“偏小”），這種誤差叫做______________。

（3）圖4中的7個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的7組康銅絲的長度L、電阻R的值。根據(jù)圖4和螺旋測微器的示數(shù)求得的康銅絲的電阻率ρ＝__________Ω·m。（保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：（1）（3分）

（2）連線正確（4分）

偏?。?分），系統(tǒng)誤差（2分）

（3）（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）兩個(gè)氘核聚變產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)氦核，已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，則（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）算出釋放核能；（3）若反應(yīng)前兩個(gè)氘核的功能均為0.355MeV，反應(yīng)時(shí)發(fā)生的是正對撞，設(shè)反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則反應(yīng)后氦核與中子的動(dòng)能各為多大？參考答案：解析：核反應(yīng)中釋放的能量可由愛因斯坦方程先計(jì)算出質(zhì)量虧損后進(jìn)而求得。（1）核反應(yīng)方程為

H+H→He+n（2）質(zhì)量虧損為△m=2×2.0136―1.0087―3.0150=0.0035（u）而對應(yīng)于1u的質(zhì)量虧損，釋放的核能為931.5MeV，于是上述核反應(yīng)中釋放的能量為△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV（3）設(shè)氘核H，氦核He，中子n的質(zhì)量數(shù)分別為m、m1、m2，于是有mσ－mσ=m1σ1－m2σ2mσ2=Ek=0.35MeVm1σ=m2σ=2Ek+△E=+由此解得=2.97MeV=0.99MeV17.如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，三角形的一直角邊ML長為6a，落在y軸上，∠NML=30°，其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場，已知從y軸上y=-2a的點(diǎn)射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點(diǎn).若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，與x軸交點(diǎn)為Q.忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力.試求：（1）電子的比荷；（2）電子束從+y軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍；（3）從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。參考答案：解析：（1）由題意可知電子在磁場中的軌跡半徑為r=a

(1分)由牛頓第二定律得：

(2分)電子的比荷：

(1分)（2）電子能進(jìn)入電場中，且離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)，電子在磁場中運(yùn)動(dòng)圓軌跡恰好與邊MN相切，電子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心為O′點(diǎn)，如圖所示。則：

(1分)有：

=a

(1分)即粒子從D點(diǎn)離開磁場進(jìn)入電場時(shí)，離O點(diǎn)上方最遠(yuǎn)距離為(1分)所以電子束從y軸射入電場的范圍為0≤y≤2a(1分)（3）假設(shè)電子沒有射出電場就打到熒光屏上，有，，所以，電子應(yīng)射出電場后打到熒光屏上。(1分)電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在電場的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，豎直方向位移為y，水平位移為x，水平：(1分)

豎直：(1分)代入得：

(1分)設(shè)電子最終打在光屏的最遠(yuǎn)點(diǎn)距Q點(diǎn)為H，電子射出電場時(shí)的夾角為θ有：

(2分)

有：，(2分)當(dāng)時(shí)