2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市五里中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖北省咸寧市五里中學(xué)高三物理上學(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）下列說法中正確的是（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減?。瓺．正負(fù)電子對(duì)湮滅技術(shù)是一項(xiàng)較新的核物理技術(shù)．一對(duì)正負(fù)電子對(duì)湮滅后生成光子的事實(shí)說明質(zhì)量守恒定律是有適用范圍的E．Bi的半衰期是5天，12gBi經(jīng)過15天后衰變了1.5g參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級(jí)公式和躍遷；光電效應(yīng)；玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)．【專題】：光電效應(yīng)專題．【分析】：α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，根據(jù)電場力做功，分析電子的電勢(shì)能和動(dòng)能的變化；質(zhì)量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律；放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間叫半衰期．：解：A、盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確．B、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，還具有動(dòng)量，故B正確．C、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，總能量減小，電子的軌道半徑減小，電場力對(duì)電子做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，則速度增大，故C錯(cuò)誤．D、一對(duì)正負(fù)電子對(duì)湮滅后生成光子，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，光子有與能量相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量，所以這個(gè)過程仍遵守質(zhì)量守恒定律，故D錯(cuò)誤．E、Bi的半衰期是5天，15天是3個(gè)半衰期，則未衰變的Bi的質(zhì)量為m=12g×=1.5g，故E正確．故選：ABE．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查的知識(shí)較多，特別要理解并掌握理論玻爾理論和半衰期的意義，知道半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間，根據(jù)時(shí)間能算出沒有衰變的原子核的質(zhì)量．2.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，一群處于n=4能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，釋放出不同頻率的光子，利用這些光子照射逸出功為3.20eV的金屬鈣，則下列說法中正確的是A.隨能級(jí)n的增加氫原子能量減小B.電子發(fā)生躍遷時(shí)，可放出3種不同頻率的光C.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，電子的最大初動(dòng)能為12.75eVD.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓為9.55V參考答案：D【詳解】A、根據(jù)量子力學(xué)計(jì)算，氫原子能級(jí)為，隨能級(jí)n的增加氫原子能量增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、一群處于n=4能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，可放出種不同頻率的光，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD、從n=4躍遷到n=1輻射的光子頻率最大，有：，照射金屬鈣時(shí)根據(jù)光電效應(yīng)方程知光電子的最大初動(dòng)能為：，發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；故選D3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)臺(tái)之問的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體與轉(zhuǎn)軸間距離為R，物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加到某一值后轉(zhuǎn)臺(tái)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)過程中物體相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)靜止不動(dòng)，則以下判斷正確的是

A．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體靜摩擦力的方向一定指向轉(zhuǎn)軸

B．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加的過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體靜摩擦力的方向跟物體速度間夾角一定小于90°

C．轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體靜摩擦力的方向一定指向轉(zhuǎn)軸

D．轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物體靜摩擦力的方向一定跟物體的速度方向相反參考答案：BC4.氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B吸收頻率為v，的光子，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C釋放頻率為v．的光子，若v2＞v1，則當(dāng)它從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)，將（）A．放出頻率為v2﹣v1的光子B．放出頻率為v2+v1的光子C．吸收頻率為v2﹣v1的光子D．吸牧頻率為v2+v1的光子參考答案：B解：氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B吸收光子，則B能級(jí)的能量大于A能級(jí)的能量，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C，釋放光子，則A能級(jí)的能量大于C能級(jí)的能量，可知B與C能級(jí)間的能量為hv1+hv2．則由B能級(jí)躍遷到C能級(jí)放出光子，有hv=hv1+hv2，v=v1+v2．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B．5.一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小Δv和碰撞過程中墻對(duì)小球做功的大小W為（

）

A．Δv=0

B．Δv=12m/s

C．W=0

D．W=10.8J參考答案：

答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點(diǎn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；因?yàn)榭v坐標(biāo)不是從零點(diǎn)開始的，圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.50V；當(dāng)路端電壓為1.00V時(shí)，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點(diǎn)評(píng)：測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．7.（4分）愛因斯坦曾高度評(píng)價(jià)伽利略的工作：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。”將相應(yīng)的選項(xiàng)序號(hào)填寫入空格完成伽利略研究問題的科學(xué)研究方法：

→

→數(shù)學(xué)推理→

→

。

①提出假設(shè)、②結(jié)論推廣、③發(fā)現(xiàn)問題、④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證參考答案：

答案：③、①、④、②8.

一個(gè)細(xì)口瓶，開口向上放置，容積為2.0升，在溫度0oC、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境里，瓶內(nèi)氣體的分子數(shù)為

個(gè)；當(dāng)環(huán)境溫度高20oC時(shí)，熱力學(xué)溫度升高

K。（只要求2位有效數(shù)字，阿伏伽德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1）參考答案：

答案：5.4×1022、209.下面（a）（b）（c）實(shí)例中，不計(jì)空氣阻力：（a）物體沿光滑曲面下滑；（b）物體以一定初速度上拋；（c）物體沿斜面勻速下滑。上述三例中機(jī)械能不守恒的是（用字母表示）。若質(zhì)量為m的物體以0.9g的加速度豎直減速下落h高度，則物體的機(jī)械能減少了。參考答案：

C1.9mgh10.如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學(xué)科網(wǎng)（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

▲

m/s；學(xué)科網(wǎng)（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學(xué)科網(wǎng)（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能原因是

▲

。參考答案：11.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A(p1、V1)開始做等壓膨脹變化到狀態(tài)B(p1、V2)，狀態(tài)變化如圖中實(shí)線所示．此過程中氣體對(duì)外做的功為

，氣體分子的平均動(dòng)能

（選填“增大”“減小”或“不變”），氣體

（選填“吸收”或“放出”）熱量。

參考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)12.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖．則a光光子的頻率

▲

b光光子的頻率（選填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的強(qiáng)度

▲

b光的強(qiáng)度（選填“大于”、“少于”、“等于”）．參考答案：大于；大于試題分析：由題可得光電管反向截止電壓大，可得出光電子的最大初動(dòng)能大，根據(jù)，所以a光光子的頻率大；由圖可知a光電流較大，因此a光的光強(qiáng)大于b光?？键c(diǎn)：愛因斯坦光電效應(yīng)方程13.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。▲

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌跡運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球作平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描出運(yùn)動(dòng)的軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上___________。A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須將小球由靜止釋放D．記錄小球位置的木條（或凹槽）每次必須等距離下降E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸F．將記錄球的位置的紙取下后，用直尺將點(diǎn)連成折線參考答案：答案：ACE

（4分，答不全得2分，錯(cuò)選得零分）15.用木板、白紙、圖釘、一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧、兩個(gè)彈簧秤（單位：N）、細(xì)繩套、三角板、刻度尺和鉛筆等器材做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下：①在水平木板上鋪白紙，把彈簧的一端固定在O點(diǎn)，過O畫一條標(biāo)記線OD，彈簧的另一端拴兩條細(xì)繩套；用兩把彈簧秤互成角度拉細(xì)繩套，使彈簧的另一端沿OD拉至C點(diǎn)，如圖甲所示．用鉛筆描下C點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中B彈簧稱的讀數(shù)FB=

N；用刻度尺測(cè)出此時(shí)彈簧的長度為10cm，通過計(jì)算得出彈簧的拉力F=

N；可以判斷FA與FB互成的角度為

．②根據(jù)力的圖示，作出FA和FB，如圖乙所示．請(qǐng)你根據(jù)力的圖示，在圖乙中作出FA與FB的合力F′．③比較力F′與F的大小和方向，得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，．參考答案：10、(1)4.00

5.0

90°；(2)如圖所示；(3)平行四邊形定則成立。（1）如圖甲所示．用鉛筆描下C點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)分別為FA與FB，其中A彈簧稱的讀數(shù)FA=3.00N，B彈簧稱的讀數(shù)FB=4.00N；這是一根原長為5cm且勁度系數(shù)為100N/m的彈簧，用刻度尺測(cè)出此時(shí)彈簧的長度為10cm，根據(jù)胡克定律計(jì)算得出彈簧的拉力F=k△x=100×（0.1-0.05）=5.00N，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得FA與FB互成的角度為90°．（2）根據(jù)力的平行四邊形定則畫圖如圖所示，（3）比較力F′與F的大小和方向，得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，平行四邊形定則成立。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m=1kg的滑塊從半徑為R=0.8m的光滑四分之一圓弧形槽的頂端A處無初速度地滑下，槽的底端B與水平傳送帶相切，傳送帶的運(yùn)行速度恒為v=6m／s，長為L=2m，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶末端C時(shí)，恰好被加速到與傳送帶的速度相同．(取g=10m／s2)求：(1)滑塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)弧形槽的壓力F(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．(3)此過程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q．參考答案：見解析17.(計(jì)算)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對(duì)角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長為L，AB邊長為2L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，在對(duì)角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場（圖中未畫出），求：（1）電場強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向；（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小