2022-2023學(xué)年山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)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.質(zhì)量為5kg的物體，它的動量的變化率為，且保持不變。則下列說法正確的是（

）A.該物體一定做勻速運動B.該物體一定做勻變速直線運動C.該物體在任意相等的時間內(nèi)所受合外力的沖量一定相等D.無論物體的運動軌跡如何，它的加速度一定是參考答案：

CD2.一群處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，發(fā)出的光垂直照射到一塊截面為三角形的玻璃棱鏡的AB面上，能從AC面出射的光線將照射到一塊金屬板上，如圖所示。若只考慮第一次照射到AC面的光線，則下列說法中正確的是

A．經(jīng)玻璃棱鏡折射后光子的能量將會減小B．如果只有一種光在AC面發(fā)生全反射，則應(yīng)是頻率最高的光C．從n＝3能級直接躍遷到基態(tài)發(fā)出的光，經(jīng)棱鏡后的偏折角最大D．若照射到金屬板上的光，只有一種能使金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則一定是從n＝2能極躍遷到n＝1能級發(fā)出的光參考答案：BC解析：本題考查玻爾原子理論與光的折射的綜合問題。光發(fā)生折射后光子的能量由光子的頻率來決定，選項A錯；若有一種光子發(fā)生全反射，則此時這種光子的入射角已經(jīng)達(dá)到臨界角，則C＝arcsin最小，知折射率n最大，其頻率也最大，那么其偏折角也越大，如圖中的光子ν3，選項B、C正確；若只有一種光子能發(fā)生光電效應(yīng)，那只能是圖中ν3，而不是圖中ν2，則選項D錯。3.如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細(xì)線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，當(dāng)細(xì)線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中

A．甲的振幅大于乙的振幅www.ks5B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度 D．甲的最大速度大于乙的最大速度參考答案：

C4.一電流表南表頭G與電阻R并聯(lián)而成．若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表讀數(shù)比準(zhǔn)確值稍小些，下列可采取的措施是A．在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B．在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C．在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻D．在R上并聯(lián)一個比R大得多的電阻參考答案：A知識點:把電流表改裝成電壓表．J6解析：A在R上串聯(lián)一個比R小得多的電阻，可實現(xiàn)增加分流電阻，減小分流，使電表示數(shù)增加．故A正確;B在R上串聯(lián)一個比R大得多的電阻，會使G表的電流增加太多，讀數(shù)偏大．故B錯誤;C在R上并聯(lián)一個比R小得多的電阻，使分流更大，示數(shù)更偏?。蔆錯誤;D在R的并聯(lián)一個比R大的電阻，會使分流更大，示數(shù)更偏?。蔇正確;故選：A5.利用靜電除塵可以大量減少排放煙氣中的粉塵。圖2是靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進入，從管口N排出，當(dāng)A、B兩端接直流高壓電源后，在電場作用下管道內(nèi)的空氣分子被電離為電子和正離子，而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上，從而達(dá)到減少排放煙氣中粉塵的目的。根據(jù)上述原理，下面做法正確的是（

）A．A端接高壓負(fù)極，B端接高壓正極

B．A端接高壓正極，B端接高壓負(fù)極C．A端、B端都接高壓正極D．A端、B端都接高壓負(fù)極參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m、總長度為L的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，水平輕桿另一端通過彈簧連接地面，離桿左端1/3處有一固定轉(zhuǎn)軸O．現(xiàn)垂直于ABC施加一個水平方向廣闊的勻強磁場，磁感強度為B，當(dāng)在三角形ABC導(dǎo)線框中通以逆時針方向大小為I的電流時，AB邊受到的安培力大小是

，此時彈簧對桿的拉力為____________．參考答案：

答案：BIL/3

mg/27.某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O'連線延長線于C點。過A點作法線NN'的垂線AB交NN'于B點，過C點作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.508.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。9.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上?，F(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當(dāng)框架具有最大動能時，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

10.如圖為密閉的理想氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象，圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，則T1小于T2（選填“大于”或“小于”）；氣體溫度升高時壓強增大，從微觀角度分析，這是由于分子熱運動的平均動能增大了．參考答案：考點：溫度是分子平均動能的標(biāo)志．分析：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大．解答：解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖T2腰粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖T1速率大的分子，所占比例最小，溫度低．從微觀角度分析，當(dāng)溫度升高時，分子平均動能增大，分子的平均速率增大．故答案為：小于，平均動能點評：本題關(guān)鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度，理解氣體的壓強與分子的運動的激烈程度之間的關(guān)系．11.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(rèn)為該閃光

▲

（選填“先到達(dá)前壁”、“先到達(dá)后壁”或“同時到達(dá)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(dá)后壁

短（12.11參考答案：11113.為探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了如圖所示的實驗裝置。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間與速度的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)30.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在右圖作出小車的v－t圖象。（3）通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點？_________。請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由：_________________________。參考答案：(1)之前；(2)如圖所示。(3)同意；在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖13所示，質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）撤去拉力后物體運動的加速度；（2）撤去拉力后物體運動的最長時間。參考答案：-4.0m/s2

1.25s17.如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點沿半圓軌道運動到C處后又正好落回A點，求：(1)推力對小球所做的功.(2)x取何值時，完成上述運動所做的功最少?最小功為多少？(3)x取何值時，完成上述運動用力最小?最小力為多少？參考答案：見解析解析：（1）從A到C的過程中由動能定理有：從C點又正好落回到A點過程中：在C點水平拋出的速度為：解得：WF=mg(16R2+x2)/8R （2）若功最小，則在C點動能也最小，在C點需滿足：從A到C的過程中由動能定理有：WF=mgR=2R

（3）若力最小，從A到C的過程中由動能定理有：由二次方程求極值得：x=4R最小的力F=mg18.如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）（1）求電壓U0的大?。?）求t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑．（3）何時射入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間．參考答案：解：（1）t=0時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動，t0時刻剛好從極板邊緣射出，則有y=l，x=l，電場強度：E=…①，由牛頓第二定律得：Eq=ma…②，偏移量：y=at02…③由①②③解得：U0=…④．（2）t0時刻進入兩極板的帶電粒子，前t0時間在電場中偏轉(zhuǎn)，后t0時間兩極板沒有電場，帶電粒子做勻速直線運動．帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為：vx=v0=…⑤帶電粒子離開電場時沿y軸負(fù)方向的分速度大小為：vy=a?t0…⑥帶電粒子離開電場時的速度大小為：v=…⑦設(shè)帶電粒子離開電場進入磁場做勻速圓周運動的半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m…⑧，由③⑤⑥⑦⑧解得：R=…⑨；（3）在t=2t0時刻進入兩極板的帶電粒子，在電場中做類平拋運動的時間最長，飛出極板時速度方向與磁場邊界的夾角最小，而根據(jù)軌跡幾何知識可知，軌跡的圓心角等于粒子射入磁場時速度方向與邊界夾角的2倍，所以在t=2t0時刻進入兩極板的帶電粒子在磁場中運動時間最短．帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為：vy′=at0…⑩，設(shè)帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為α，則：tanα=，由③⑤⑩解得：α=，帶電粒子在磁場運動的軌跡圖如圖所示，圓弧所對的圓心角為：2α=，所求最短時間為：tmin=T，帶電粒子在磁場中運動的周期為：T=，聯(lián)立以上兩式解得：tmin=；答：（1）電壓U0的大小為；（2）t0時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為；（3）在t=2t0時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短，最短時間為．【考點】帶電粒子在勻