2023年山西省长治市黎城县柏官庄中学高三物理期末试卷含解析

1、2023年山西省长治市黎城县柏官庄中学高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. (多选)一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在西B在东，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A.以向东为正方向，它们的位移时间图象如图所示，图中t22t1，由图可知A. 小鸟的速率是汽车速率的两倍B. 相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是31C. 小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D. 小鸟和汽车在0t2时间内位移相等参考答案：BC试题分析：由题

2、意可知，相遇所用时间，故机遇时汽车的位移为全程的1/4，所以小鸟与汽车的位移之比为3:1，所以B正确；可知小鸟飞过的路程为全程的3/2倍，即汽车的1.5倍，所以C正确；小鸟用时为汽车的1/2，根据可得，小鸟的速率为汽车的3倍，所以A错误；位移是矢量，在此过程中，小鸟的位移为0，所以D错误。考点：运动图象2. 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为=0.6328m，=3.39m，已知波长为的激光是氖原子在能级间隔为=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用表示产生波长为的激光所对应的跃迁的能级间隔，则的近似值为A10.50eV B0.98eV C0.53eV D0.36eV参考答案：

3、D解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论.根据,可知当当时,连立可知。3. 真空中有一带负电的电荷绕固定的点电荷+Q运动，其轨迹为椭圆，如图所示已知abcd为椭圆的四个顶点，+Q处在椭圆焦点上，则下列说法正确的是Ab、d两点的电场强度大小一定相等Ba、c两点的电势相等 C负电荷由b运动到d电场力做正功 D负电荷由a经d运动到c的过程中，电势能先减小后增大参考答案：B由点电荷的场强公式可知b点的电场强度大于d点的电场强度，A错误。a、c两点离点电荷距离相等，在同一等势线上，两点电势相等，B正确。b点电势高于d点电势，负电荷由b运动到d,电势能增大，电场力做负功，C错误。a、c两点电势相等且大于d点电势

4、，故负电荷由a经d运动到c的过程中，电势能先增大后减小，D错误。4. （单选）我国未来将建立月球基地，并在饶月轨道上建造空间站，如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月半径为r，周期为T，引力常数为G，下列说法正确的是：A、图中航天飞机在飞向B处的过程中，加速度逐渐减小B、航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速C、根据题中条件可以算出月球的质量D、根据题中条件可以算出空间站受到月球引力大小参考答案：C5. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的最大静摩

5、擦力fm与滑动摩擦力大小相等，则A0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct3时刻物块A的动能最大Dt1t4时间内物块A的加速度先增大后减小参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC= ，线速度vA：vB：vC= ，向心加速度aA：aB：aC= 、参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，由角速度和线速度的关系式可得，由于B

6、轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故 ，所以周期之比为 由角速度和线速度的关系式可得。7. 如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出 个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为3.06 eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为 V。参考答案：10, 13.06, 108. 参考答案：9. （1）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的pV图象如图所示在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度升高（填“升高”、“降低”或“不变”）在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功（填“大于”、“小于”

7、或“等于”）（2）已知阿伏伽德罗常数为601023mol1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0）下理想气体的摩尔体积都为224L，已知第（1）问中理想气体在状态C时的温度为27，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律专题：理想气体状态方程专题分析：（1）根据气体状态方程和已知的变化量去判断温度的变化对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热（2）由图象可知C状态压强为p0=1atm，对于理想气体，由盖吕萨克定律解得标准状态下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数解答：解：（1）pV=CT

8、，C不变，pV越大，T越高状态在B（2，2）处温度最高故从AB过程温度升高；在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功故答案为：升高 等于 （2）解：设理想气体在标准状态下体积为V，由盖吕萨克定律得：解得：该气体的分子数为：答：气体的分子数为7.31022个点评：（1）能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系要注意热力学第一定律U=W+Q中，W、Q取正负号的含义（2）本题关键根据盖吕萨克定律解得标准状况下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数10. 如图两个等量异号点电

9、荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_m/s。参考答案： 答案：11. 图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1 200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出_种_个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6 2200 解析： 处在n

10、=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为 =6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=220012. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实

11、验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在下图中标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_N/m.（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)如图所示(2)0.26 (0.240.27)13. 如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm7.5cm12.

12、5cm17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a= m/s2；（3）t=2s时蜡块的速度v2= m/s （保留到小数点后两位）参考答案：解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示：（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值x=7.52.5=12.57.5=17.512.5=5（cm）x=at2则加速度a=5102 m/s2（3）竖直方向上的分速度vy=0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根据平行四边形定则得，v=m/s=0.1

13、4m/s故答案为：（1）如图所示；（2）5102；（3）0.14三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1105pa，当温度为27时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10m/s2 （1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是_A单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C吸收热量，对外做功D外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活

14、塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)22715. （09年大连24中质检）（选修33）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100的理想气体一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20 cm如果缸内气体变为0，问： 重物是上升还是下降？说明理由。这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案： 解析： 缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S2，气体初态体积V1=20S3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积

15、设为V2=hS3（h为活塞到缸底的距离） 据 （1分） 可得h=14.6 则重物上升高度 （1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30角，P点的 坐标为（a ,O),在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy平面向里磁感强度为B的匀强磁场。电子束以相同的速度V0从y轴上的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。己知从y轴上y = -2a点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。(1)求电子的比荷；(2)若在直角坐标系xOy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向大小为E = Bv0的匀强电场，在

16、x = 3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q，求：从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。参考答案：（1）由题意可知电子在磁场中的半径为a -(2分)由： -(2分)电子的比荷： -(1分)（2）粒子能进入电场中，且离O点上方最远，则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切，粒子轨道的圆心为O点。则： 由三角函数关系可求得：；得： - -(2分)有： 即粒子离开电场离O点上方最远距离为 -(2分)电子在电场中做类平抛，设电子在电场的运动时间为，竖直方向位移为，水平位移为，水平： 竖直： -(1分)代入得： -(1分)设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H，电子射

17、出电场时的夹角为有： -(1分)有：， -(2分)当时，即y=9a/8时，有最大值；， 由于9a/81.5a所以 -(2分)17. （10分）“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时。受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“10米折返跑”的成绩。设受试者起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线。求该受试者“10米折返跑