2022-2023學年河南省洛陽市宜陽縣城關鎮(zhèn)第一中學高三物理期末試題含解析

2022-2023學年河南省洛陽市宜陽縣城關鎮(zhèn)第一中學高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）一列水波穿過小孔發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射后水波能量減小表現(xiàn)為（）A．波長增大B．周期增大C．頻率減小D．振幅減小參考答案：考點：波的干涉和衍射現(xiàn)象．分析：根據(jù)衍射原理，繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播，則周期與頻率不變，面，而波長與波速有關，因介質(zhì)確定水波的速度，從而即可求解．解答：解：由題意可知，水波發(fā)生衍射現(xiàn)象，由于頻率不變，則周期也不變，因繞過阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象叫波的衍射，由于波速不變，則波長也不變，因衍射后振動能量的分散，導致振幅減小，故D正確，ABC錯誤．故選：D．點評：本題考查了發(fā)生衍射的原理，及衍射過程中的變化與不變化的量，注意振動能量與振幅有關．2.下列說法正確的是A.大量分子能聚集在一起形成液體或固體，說明分子之間存在引力B.被活塞封閉在氣缸中的氣體體積增大時壓強一定減小C.被活塞封閉在氣缸中的氣體溫度升高時壓強一定增大D.氣體壓強的大小只與溫度和氣體分子的總數(shù)有關參考答案：答案：A解析：根據(jù)分子動理論內(nèi)容可知，分子是永不停息且無規(guī)則運動著，大量分子能夠形成液體或固體，說明必定有吸引力作用，A對；一定質(zhì)量的某種氣體的體積、溫度和壓強之間滿足PV/T=恒量，體積增大時，溫度不確定，故無法判定壓強變化，B錯；同理溫度升高時，體積不確定，故無法判定壓強變化，C錯；氣體壓強的大小與溫度、氣體分子數(shù)目和體積三者有關，D錯。3.（多選）北京時間2011年3月11日13時46分，在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強烈地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為→+Y。根據(jù)有關放射性知識，下列說法正確的是(

)A．Y粒子為β粒子B．的半衰期大約是8天，若取4個碘原子核，經(jīng)16天就可能剩下1個碘原子核了C．生成的處于激發(fā)態(tài)，放射γ射線。γ射線的穿透能力最強，電離能力也最強D．中有53個質(zhì)子和131個核子E.如果放射性物質(zhì)碘131處于化合態(tài)，可能對放射性會有影響參考答案：AD解：A、53131I→54131Xe+Y，根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，Y粒子為β粒子，故A正確．B、半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，對少數(shù)原子核是不適用的．所以，則若取4個碘原子核，經(jīng)16天剩下幾個碘原子核無法預測．故B錯誤．C、生成的54131Xe處于激發(fā)態(tài)，還會放射γ射線．γ射線的穿透能力最強，γ射線是高能光子，即高能電磁波，它是不帶電的，所以γ射線的電離作用很弱，故C錯誤．D、53131I中有53個質(zhì)子，131表示質(zhì)量數(shù)即核子數(shù)，故D正確．E、半衰期與外部環(huán)境和所處狀態(tài)無關，E錯誤；故選：AD．4.（單選）物體在變力F作用下沿水平方向做直線運動，物體質(zhì)量m＝10kg，F(xiàn)隨坐標x的變化情況如圖所示。若物體在坐標原點處由靜止出發(fā)，不計一切摩擦。借鑒教科書中學習直線運動時由v－t圖象求位移的方法，結合其他所學知識，根據(jù)圖示的F－x圖象，可求出物體運動到x＝16m處時，速度大小為A．3m/s

B．4m/sC．2m/s

D．m/s參考答案：C5.（多選題）如圖所示，一滑塊從固定的斜面底端A處沖上粗糙的斜面，到達某一高度后返回A。以A點所在平面為零勢能面，下列各圖分別表示滑塊在斜面上運動的速度v、加速度a、重力勢能Ep、機械能E隨時間變化或隨位移x變化的圖像，可能正確的是(

)參考答案：BCA、滑塊在斜面上運動過程中，由于存在摩擦力，機械能不斷減小，經(jīng)過同一點時下滑的速度小于上滑的速度，回到出發(fā)點時的速度比出發(fā)時的初速度小，故A錯誤；B、設斜面的傾角為α．物體在上滑與下滑兩個過程中，所受的合力方向均沿斜面向下，加速度方向相同。設上滑與下滑兩個過程加速度大小分別為a1和a2．根據(jù)牛頓第二定律得：；；則得：，，則有：，故B正確；C、由可知重力勢能與物體的高度成正比，故C正確；D、由于物體克服摩擦力做功，其機械能不斷減小，根據(jù)功能關系得：，機械能是不斷減小的；故D錯誤。故選BC。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短7.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關，還和金屬材料的橫截面積有關．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設計的實驗如圖所示．該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）8.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關系”的實驗裝置如圖所示，（1）本實驗的研究對象是

。（2）當作用力一定時（懸掛的小盤和盤內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關系時，以下說法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量M和小盤及盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時，加速度a與合外力F的關系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側坐標紙中畫出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當小車質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比

（2分）9.歐洲天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/310.09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗測阿伏加德羅常數(shù)，若已知一滴油的體積為V，它在液面上展成的單分子油膜面積為S，假如這種油的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，并把油分子看成小球狀，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

。參考答案：

答案：6μS3/πρV311.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點與水平面相切，所對圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點由靜止釋放，P、Q兩球到達C點所用的時間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：12.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運動員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠的O點。為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應為____________m。

參考答案：5

10

13.（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響，將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學在保持小車質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關系；乙同學在保持合力不變的條件下，研究小車的加速度與質(zhì)量的關系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）（2）（12分）小明利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開關、導線若干。小明的實驗操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實驗器材，設計并連接好如圖甲所示的實驗電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。F．斷開開關。①小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數(shù)如圖乙所示，則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=____________mm；②實驗中電流表應選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）。④若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對電阻率的測量結果是否會產(chǎn)生影響？若有影響，請說明測量結果將偏大還是偏小。（不要求分析的過程，只回答出分析結果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產(chǎn)生影響……（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．則c的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑的水平面上有兩塊相同的長木板A和B，長均為L=0.5m，在B的右端有一個可以看作質(zhì)點的小鐵塊C，三者的質(zhì)量都為m，C與A、B間的動摩擦因數(shù)都為μ?，F(xiàn)在A以速度V0=6m/s向右運動并與B相碰，撞擊時間極短，碰后A、B粘在一起運動，而C可以在A、B上滑動，問：如果μ=0.5，則C會不會掉下地面?(g=10m/s2)參考答案：見解析(2)不會掉下來設A、B碰撞后速度為v1，若C不滑下來，A、B、C相對靜止時速度為v2，C在AB上滑行的距離為s，由動量守恒得

（2分）

（2分）有能量守恒得

s=0.6m

（4分）

因為s<2L

所以C不會掉下去

（2分）17.如圖所示，有3塊水平放置的長薄金屬板a、b和c，a、b之間相距為L。緊貼b板下表面豎直放置半徑為R的半圓形塑料細管，兩管口正好位于小孔M、N處。板a與b、b與c之間接有電壓可調(diào)的直流電源，板b與c間還存在方向垂直紙面向外的勻強磁場。當體積為V0、密度為r、電荷量為q的帶負電油滴，等間隔地以速率v0從a板上的小孔豎直向下射入，調(diào)節(jié)板間電壓Uba和Ubc，當Uba=U1、Ubc=U2時，油滴穿過b板M孔進入細管，恰能與細管無接觸地從N孔射出。忽略小孔和細管對電場的影響，不計空氣阻力。求：（1）油滴進入M孔時的速度v1；（2）b、c兩板間的電場強度E和磁感應強度B的值；（3）當油滴從細管的N孔射出瞬間，將Uba和B立即調(diào)整到和B′，使油滴恰好不碰到a板，且沿原路與細管無接觸地返回并穿過M孔，請給出和B′的結果。參考答案：（1）油滴入電場后，重力與電場力均做功，設到M點時的速度為v1，由動能定理

（2分）

考慮到

（2分）

得：

（2分）

（2）油滴進入電場、磁場共存區(qū)域，恰與細管無接觸地從N孔射出，須電場力與重力平衡，有：

（2分）

得：

（2分）

油滴在半圓形細管中運動時，洛倫茲力提供向心力，由

（2分）

得：

（2分）

（3）若油滴恰不能撞到a板，且再返回并穿過M點，由動能定理，

（2分）

得：

（2分）

考慮到油滴返回時速度方向已經(jīng)相反，為了使油滴沿原路與細管無接觸地返回并穿過M孔，磁感應強度的大小不變，方向相反，即：B′=-B

（2分）18.（計算)真空中有如圖所示的矩形區(qū)域，該區(qū)域總高度為2h、總寬度為4h，其中上半部分有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的水平勻強磁場，下半部分有方向豎直向下的勻強電場。以水平分界線為x軸，正中心為坐標原點O，在處有一與x軸垂直的足夠大的光屏(圖中未畫出)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子不斷地從下邊界中點P處由靜止開始經(jīng)過勻強電場加速，通過坐標原點后射入勻強磁場中。粒子間的相互作用和粒子重力均不計。(1)若粒子從P點開始到第二次通過x軸時，恰好過x=h的點A，求加速電場的場強。(2)若要求粒子從磁場的右側邊界射出，求符合條件的加速電場場強的范圍。(3)若將光屏向x軸正方向平移，粒子打在屏上的位置始終不改變，則加速電場的場強多大?粒子在電場和磁場中運動的總時間多長?參考答案：(1)；(2)；(3)、本題旨在考查帶電粒子在勻強磁場中的運動、帶電粒子在勻強電場中的運動。（1）粒子在電場中加速，有：

（1）粒子在磁場中旋轉，有：

（2）由幾何關系得粒子做圓周運動的半徑: