2022-2023学年山东省德州市齐河县仁里集镇中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2022-2023学年山东省德州市齐河县仁里集镇中学高三物理上学期期末试题含解析一、 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. 如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是（A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3参考答案：C2. 如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图所示某同学根据图像作出如下的一些判断错误的是

2、（ ） A滑块与木板间始终存在相对运动 B滑块始终未离开木板 C滑块的质量大于木板的质量 D在t1时刻滑块从木板上滑出参考答案：B3. 太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是，纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是参考答案：B根据开普勒周期定律：周期平方与轨道半径三次方正比可知，两式相除后取对数，得：，整理得：，选项B正确。4. 如图甲为分压器接法的电路图，已知电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。当R?r时，闭合

3、电键S，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于如图乙中的哪条图线 HYPERLINK l _msocom_12 jf12（ ）（A） （B）（C） （D）参考答案：B5. （单选）如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为=30，物体A，B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，P为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板，物体A，B的质量分别为m和4m，开始时用手托住物体A，滑轮两边的细绳恰好伸直，且左边的细绳与斜面平行，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h，放手后A从静止开始下降，在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，空气阻力不计，下列关于物体A的说法

4、正确的是（）A在下落至地面前的过程中机械能守恒B在下落至地面前的瞬间速度不一定为零C在下落至地面前的过程中对轻弹簧做的功为mghD在下落至地面前的过程中可能一直在做加速运动参考答案：考点：机械能守恒定律；功的计算专题：机械能守恒定律应用专题分析：首先知道题境，分析AB两物体的受力情况及各力做功情况，从而分析A其运动情况，类比弹簧振子，从而判断选项解答：解：A、A从静止到下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，所以A在下落至地面的过程中系统的机械能守恒，而A的机械能不守恒，故A错误；BD、据在A下落至地面前的瞬间，物体B恰好对挡板无压力，以B为研究对象，据平衡求得此时弹簧的弹力为T=4mgsin3

5、0=2mg；再以A为研究对象，当A静止释放的瞬间，A受重力mg，其合力方向向下，大小为mg；当A落地瞬间，A受重力mg和弹簧的弹力2mg，其合力向上，大小为mg，A做简谐运动，据对称性可知，落地瞬间其速度为零；据弹簧振子的运动情况可知，A向下运动时，先做加速度减小的加速运动，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故BD错误；C、据A做简谐运动和能量守恒可知，A落地瞬间，A的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹力做功可能为mgh，故C正确；故选：C点评：明确A的运动情况和B在A落地瞬间的弹力是解题的前提，类比弹簧振子模型是解题的关键，灵活应用能量守恒判断弹簧做功情况，题目有点难度二、 填空题

6、：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则= 。参考答案：7. 如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（Ld），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为 ，线圈的最小速度为 参考答案：2mgd8. 某实验小组设计了下面的实验电

7、路测量电池的电动势和内电阻，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应示数U，测出多组数据，利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为 ，内电阻为 。电动势的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）参考答案：2V，0.2，偏小9. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A2 B3 C4 D 5参考答案：AB 碰撞时动量守恒，故Mv=mv1+Mv2又两者动量相等mv1=Mv2 则 v2= 又碰撞时，机械能不能增加，则有：Mv2mv12+Mv22由化简整理得3。选项AB符合题意。10. He一Ne激光器产生的

8、波长为6.310-7m的谱线是Ne原子从激发态能级（用E1表示）向能量较低的激发态能级（用E2表示）跃迁时发生的；波长为 3.410-6m 的谱线是Ne原子从能级E1向能级较低的激发态能级（用E3表示）跃迁时发生的已知普朗克常量h与光速c的乘积hc=1.2410-6meV则波长为 3.410-6m 的谱线对应的能量 （填“大于”或“小于”）波长为6.310-7m的谱线对应的能量。并求出Ne的激发态能级E3与E2的能级差为 eV（结果保留2位有效数字）参考答案：小于 1.6（11. 如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为2

9、20V，则等离子体垂直射入磁场的速度v= m/s。a是电源的 极。参考答案：2200 正12. 如图，竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点，下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点，BC是木板的直径；O为圆心，B端用铰链连接于竖直墙上，半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度，使线与圆盘的连接点D逐渐右移，并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小 ；悬线拉力对B点的力矩大小 （选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”）参考答案：13. 某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距

10、为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1= mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式= （用给出的字母符号表示）。 参考答案：0.776mm，三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。在实验得到的纸带中，选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来进行计算。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点。设相邻点间的时间间隔为T.

11、下列表达式可以用在本实验中计算F点速度的是_。测量出各计数点到O点的距离h，并计算出各点的瞬删速度v，然后以为纵轴、以下落距离h为横轴作图，画出的图象应是_图。进一步分析发现，本实验存在较大误差，为此设计出用如图丙所示的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d,重力加速度为g,如果d、t、h、g存在关系式_，也可验证机械能守恒定律。比较两个方案，改进后的方案相比原力案的系统误差减小了主要是因为_参考答案：15. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，

12、实验室提供的实验器材如下：A待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为5） B电压表V（02V）C电阻箱R1（099.9） D滑动变阻器R2（0200，lA） E开关S和导线若干（1）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框中（答题纸上）画出实验电路图（标明所选的器材）；（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意 ；（3）如果要求用图象法处理你设计的实验数据，通过作出有关物理量的线性图象，能求出电动势E和内阻r，则较适合的线性函数表达式是 （设电压表的示数为U，电阻箱的读数为R）。（4）利用你设计的电路进行实验，产生

13、系统误差的主要原因是 。参考答案：（1）如图所示（2）将电阻箱的阻值调到最大（3）或 （4）电压表分流 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图18，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m县城可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为。求（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；（2）此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势

14、能Ep。参考答案：动量守恒、能量守恒、临界分析解析：（1）p1和p2碰撞动量守恒:mv0=(m+m)v1 得出：P在p2上滑行过程 p1、p2、p系统动量守恒：2mv0+2mv1=4mv2得出：(2)p1 p2 p第一次等速弹簧最大压缩量最大，由能量守恒得p刚进入p2 到p1 p2 p 第二次等速时有能量守恒得；由得： 17. 如图，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气

15、体温度均为7且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；（）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强参考答案：解：（）活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程设气缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为V0，则得： V1=V0+?V0=V0， V2=V0+V0=V0，根据盖?吕萨克定律得： =，由式和题给数据得： T2=320K； （）活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，

16、直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V1，压强为P1，末态体积为V2，压强为P2，由题给数据有，V1=V0，P1=P0，V2=V0，由玻意耳定律得：P1V1=P2V2，由式得：P2=P0答：（）氮气的温度为320K；（）氧气的压强为P0【考点】理想气体的状态方程【分析】（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖?吕萨克定律求解（2）继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律求解即可18. 一质量m0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角=37足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象，如图所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37=0.6，cos37=0.8，g=10 m/s2）求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数。（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置。参考答案：（1） 由图象可知，滑块的加速度a=m/s2=10 m/s2 （1分）滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有mgsin+mgcos=ma （2分）代入数据解得=0.5 （1分）（2） 滑