福建省莆田市西苑中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

福建省莆田市西苑中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律構(gòu)成了物理學(xué)和工程學(xué)的基礎(chǔ),它的推出、地球引力的發(fā)現(xiàn)和微積分的創(chuàng)立使得牛頓成為過(guò)去一千多年中最杰出的科學(xué)巨人之一.下列說(shuō)法中正確的是(

)A．牛頓第一定律揭示了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B．牛頓第二定律適用于宏觀、低速的物體C．兩物體之間的作用力和反作用力是一對(duì)平衡力D．為紀(jì)念牛頓，人們把“力”規(guī)定為基本物理量，其單位“牛頓”是基本單位參考答案：B2.下列說(shuō)法不正確的A.氣體無(wú)孔不人，說(shuō)明氣體分子間存在分子力B.液體很難被壓縮，這是液體分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C.一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變，內(nèi)能一定不變D.一定質(zhì)量的理想氣體，體積增大，一定對(duì)外做功參考答案：A3.下列說(shuō)法正確的是

A．康普頓發(fā)現(xiàn)了電子

B．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C．貝史勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象

D．倫從今琴發(fā)現(xiàn)了X射線(xiàn)參考答案：答案：BCD解析：康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，貝史勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，倫從今琴發(fā)現(xiàn)了X射線(xiàn)。所以答案為BCD。4.如圖所示，匝數(shù)為100匝的矩形線(xiàn)圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈面積S=0.5m2，內(nèi)阻不計(jì)．線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)圈通過(guò)金屬滑環(huán)與理想變壓器原線(xiàn)圈相連，變壓器的副線(xiàn)圈接入一只“12V，12W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的是A．通過(guò)燈泡的交變電流的頻率是50HzB．變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為l0∶1C．矩形線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為120VD．若將燈泡更換為“12V．24W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速參考答案：B解析：由ω=2πf可得通過(guò)燈泡的交變電流的頻率是5Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；矩形線(xiàn)圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為NBSω=100××0.5×10πV=120V，變壓器輸入電壓為120V，由變壓器變壓公式可知，變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為l0∶1，選項(xiàng)B正確C錯(cuò)誤；若將燈泡更換為“12V．24W”且保證其正常發(fā)光，不需要增大矩形線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g參考答案：B解：根據(jù)星球表面的萬(wàn)有引力等于重力知道=mg得出：g=火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）質(zhì)子和ａ粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)相同的電勢(shì)差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則這兩粒子的動(dòng)能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．參考答案：答案：1：2，1：27.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動(dòng)周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動(dòng)周期為T(mén)＝________s，而在t=T/12時(shí)刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于8.（4分）驗(yàn)證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一，1971年，“阿波羅15號(hào)”宇航員斯科特剛踏上月球表面，他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓一根羽毛和一柄錘子同時(shí)落下，隨后激動(dòng)地說(shuō)，如果沒(méi)有

的發(fā)現(xiàn)，他就不可能到達(dá)他正踏著的那個(gè)地方。月球是目前人類(lèi)到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒(méi)有空氣，是進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所。參考答案：

答案：伽利略；自由落體9.如圖所示，在河岸上利用定滑輪拉繩使小船靠岸，拉繩速度為v，當(dāng)船頭繩長(zhǎng)方向與水平方向夾角為θ時(shí)，船的速度為

。

參考答案：10.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為_(kāi)__________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x101611.如圖，質(zhì)量為kg的木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為kg的物塊放在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)．開(kāi)始時(shí)兩者都以m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為m/s時(shí)，物塊的速度大小為

m/s，木板和物塊最終的共同速度大小為

m/s．參考答案：0.8；2

12.氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫離子需要吸收的能量至少是

eV；一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射

種不同頻率的光子。參考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。13.一物體從某行星上的一懸崖上從靜止開(kāi)始下落，1s后，從起點(diǎn)落下4m。該行星上的重力加速度為_(kāi)_______m/s2。若該物體再下落4s，它將在起點(diǎn)下面_______m處。參考答案：8

100三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線(xiàn)平行于BC．求：（Ⅰ）光線(xiàn)在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線(xiàn)在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專(zhuān)題： 光的折射專(zhuān)題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線(xiàn)在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線(xiàn)在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問(wèn)題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類(lèi)問(wèn)題．15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線(xiàn)以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)平行，求兩平行光線(xiàn)間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為m＝1kg的相同小球A、B、C，現(xiàn)讓A球以v0＝2m/s的速度向著B(niǎo)球運(yùn)動(dòng)，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并與C球碰撞，C球的最終速度vC＝1m/s.問(wèn)：①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過(guò)程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：17.如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的最小的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫(huà)出磁場(chǎng)區(qū)域)，粒子飛出磁場(chǎng)后垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入寬為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上．當(dāng)粒子穿出電場(chǎng)時(shí)速率變?yōu)樵瓉?lái)的倍．已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，重力不計(jì)．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前的速度與水平方向成θ＝60°角．試回答：(1)粒子帶什么電？(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度多大？(3)該最小的圓形磁場(chǎng)區(qū)域的面積為多大？參考答案：（1）粒子帶負(fù)電（3分）（2）設(shè)粒子以速度進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t飛出電場(chǎng)時(shí)速度為，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

（各式1分）解得：（3分）（3）如圖所示，帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力提供向心力，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r，則有：

解得：（2分）由幾何知識(shí)可知：（2分）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為：（2分）聯(lián)立以上各式可得：（3分）18.（12分）水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為M的木箱，箱中的頂端用一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕細(xì)繩懸掛著一質(zhì)量為m的小鐵球，地面與箱子的動(dòng)摩擦因數(shù)為。對(duì)木箱施加一個(gè)水平向左的恒定拉力，系統(tǒng)穩(wěn)定后輕細(xì)繩向右偏離豎直方向角，某時(shí)木箱的速度方向向左，大小為v，如圖所示。（1）求此時(shí)水平拉力的大小。（2）此時(shí)，由于某種原因木箱突然停下來(lái)且以后保持靜止不動(dòng)，求以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球?qū)?xì)繩的最大拉力。(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)