2022-2023学年吉林省四平市公主岭怀德第一中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2022-2023学年吉林省四平市公主岭怀德第一中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为：A B C D参考答案：C2. 氢原子的能级图如下图所示，已知可见光光子的能量范围约为，下列说法中正确的是A. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的可见光B. 大量氢原子从高能级向能级跃迁时，产生的光具有显著的热效应C. 处于能级的氢原子吸收任意频率的紫外线，一定能够发生电离D

2、. 处于能级的氢原子向能级跃迁时，核外电子的动能增大参考答案：BC3. 我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”（英文名称：EAST，俗称“人造太阳”）设可控热核实验反应前氘核（H）的质量为m1，氚核（H）的质量为m2，反应后氦核（He）的质量为m3，中子（n）的质量为m4已知光速为c则下列说法中正确的是（）A这种装置中发生核反应的方程式是H+HHe+2nB由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4C核反应释放的能量等于 （m1+m2m3m4 ）c2D这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同参考答案：C【考点】裂变反应和聚变反应【分析】A、核反应过程中质量数与核电荷

3、数守恒；B、核反应过程中有质量亏损，质量不守恒；C、求出质量亏损，然后由质能方程可以求出核反应释放的能量；D、可控热核反应是核聚变过程，大亚湾核电站的核反应属于核裂变【解答】解：A、可控热核反应装置中发生的核反应方程式是H+HHe+n，故A错误；B、核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1+m2m3+m4，故B错误；C、核反应过程中的质量亏损m=m1+m2m3m4，释放的核能E=mc2=（m1+m2m3m4）c2，故C正确；D、这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不相同，故D错误；故选：C4. 在水面下同一深度处有两个

4、点光源P、Q，能发出不同颜色的单色光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域面积大于Q光照亮的水面区域面积，则 A对水的折射率，P光的大于Q光的 B在水中传播速度，P光的小于Q光的 C在空气中，Q光更容易发生明显的衍射现象 D让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离大于Q光的参考答案：D5. (单选)下列关于圆周运动的向心力的讨论，正确的有（ ）A运动员在跑道转弯时，主要靠地面的支持力提供向心力B用细绳拴住的小球在竖直平面内作圆周运动，一定是细绳的拉力提供向心力C在绕地球沿圆周轨道自由飞行的飞船内，宇船员处于完全失重状态，是万有引力全部提供向心力。D洗衣机脱水旋转时，可把衣物中

5、的水分甩出，是水分受到的向外运动的力参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 三根绳a、b、c长度都为l，a、b悬挂在天花板上，的下端与质量为m2kg物体相连，它们之间的夹角为120，如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动，绳a的拉力为T1，绳b的拉力为T2，当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时，2的值恰为零，此时T1，水平拉力F的大小为 。（取g10ms2）参考答案：40， 7. （3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kgm/s，B球动量为12kgm/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kgm/s，方向没变，则A、B两球

6、质量的比值为 。 参考答案： 答案： 8. 生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收这而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为，式中C为真空中的光速，若，可知被测车辆的速度大小为_m/s。参考答案：答案：30解析：根据题意有，解得v30m/s。9. 如图18所示，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3 W，正常发光时

7、电阻为30 .已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A，可计算出原、副线圈的匝数比为_，流过灯泡b的电流为_A .图19参考答案：1030.210. (12分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得： (1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，试由图中数据求出小车加速度值； (2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下

8、表： 根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量，建立坐标系，并作出图线.从图线中得到：F不变时，小车加速度a与质量之间定量关系式是_. (3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_.参考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分) (2)如图所示，(作图2分，结论3分)(3)实验前未平衡摩擦力(3分) 11. 欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第

9、一宇宙速度是_。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为_。参考答案：，10/312. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是 （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为 .参考答案：中子（1分） 3（1分） E/c2(1分)；13. 如图1实验装置，利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。（1）请补充完整下列实验步骤

10、。把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、_（填器材）、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；建立纵坐标和横坐标分别是_（请用符号表示坐标轴上的物理量）的坐标系，利用图像处理实验数据，得到如图2所示图线。（2）如果实验操作规范正确，已知a、b，根据图线可得所测的小物体的体积为_。参考答案： 数据采集器 （1分） V和1/P （2）（3分） a 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，为了测量滑块（装有遮光条） 的加速度，在倾斜的气垫导轨上安放两个光电门A、B，配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电

11、门的相应时间某同学根据自己的设想，做了如下操作：将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A运动到B的时间”将滑块从导轨上某处自由滑下，测出两光电门间距x，并记下毫秒表上的示数保持光电门B位置不动，适当移动光电门A的位置，重复步骤重复步骤若干次（1）关于操作中的注意事项，下列各项正确的是 A必须洲量遮光条的宽度B两光电门的间距应适当大些C在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下D导轨倾斜是为了平衡摩擦（2）已知该同学的两组数据：x1=40cm，t1=0.800s；x2=63cm，t2=0.900s，则滑块的加速度a= m/s2参考答案：（1）BC；（2）4.0【考点】测定匀变速直线运动的

12、加速度【分析】由实验步骤可知，滑块做匀加速直线运动，测出滑块经过两光电门间的时间间隔与两光电门间的距离，求出滑块的平均速度，由匀变速直线运动的推论可知，该平均速度等于中间时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度即可，格局实验原理分析答题【解答】解：（1）根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出滑块在两时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度；根据实验原理可知：A、实验不需要测出滑块经过光电门时的速度，因此不需要测量遮光条的宽度，故A错误；B、为减小测量误差，两光电门的间距应适当大些，故B正确；C、在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下

13、，故C正确；D、导轨倾斜是为了使滑块加速下滑，不是为了平衡摩力，故D错误；故选：BC（2）t1中间时刻的速度：v1中=0.5m/s，t2中间时刻的速度：v2中=0.7m/s，t1中间时刻到t2中间时刻的时间间隔：t=0.05s，加速度：a=4.0m/s2；故答案为：（1）BC；（2）4.015. （1）某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l 、2 ，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d ，图乙中游标卡尺读数为 cm 。滑块在轨道上做匀变速运动时，先后通过光电门l 、2 所用的时间分别为t1、t2，两光

14、电门间的距离为L ，用d 、t1、t2 、L 表示滑块运动的加速度a为 要使细线中拉力近似等于钩码重力，滑块质量M 与钩码质量m 应满足 关系。满后，调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道上运动的加速度为a1; 不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为a 2 ，用“a1、a2 、g 来表示滑块与导轨间的动摩擦因数为 。（2）如图秒表的读数是 参考答案：1.050 M远大于m 998四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （18分）在光滑绝缘的水平面上方，有一足够大的空间，此空间同时存在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场和磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场在

15、水平面上沿电场线方向放有两个静止的小球A和B（均可看成质点），两小球的质量均为m ,A球带电荷量q ，B球不带电，开始时两球相距L现释放两球，A球开始运动，当A、B碰撞时（碰撞时间可忽略），A、B两球的总动能无损失，且A、B两球间无电荷转移.不考虑空气阻力，求：（1）如果 A球与B球能够发生碰撞，从释放两球至两球发生第一次碰撞需要多长时间？第一次碰撞后A、B两球的速度各为多大？（2）设q=210-5C，E=1104N/C，m=0.1kg，B=50T，L=1cm，取g=10m/s2，各次碰撞时相邻两次碰撞的时间间隔分别是多少？A、B两球最多能相碰几次？参考答案：解析：（1）当两球能够发生第一次碰

16、撞时，A球没有离开水平面，沿水平方向只受电场力的作用，做匀加速直线运动，且满足 （1分） （1分）联立以上各式得： （1分） （1分）即经过时间两球发生第一次碰撞A球与B球第一次碰撞时，动量守恒，则 (1分)根据题意，总能量不损失，则 (1分)联立解得 (2分)(2)设 代入数值求得o=0.2m/s to=0.1s a=2m/s2 (1分)设每次碰撞前，A、B的速度分别为1、2 ，碰撞后分别为 、,由于碰撞中动量守恒，总动能不损失，所以： 解得 (2分)即碰撞后两球总是交换速度由上一问可知，第一次碰后A球速度为0 ，此后作匀加速直线运动；B球作速度为0的匀速直线运动设第二次碰撞前A球速度为vA

17、2 ,所用时间为t2 ,则 解得 (2分)碰撞后，交换速度，A的速度变为v0 ，B的速度变为2v0 设第三次碰撞前A球速度为vA3，所用时间为t3 ，,则 解得A3=30 (1分)再次碰撞后，交换速度，A的速度变为20 ，B的速度变为30同理可证，第一次碰撞后的过程中，A、B每次碰撞前的加速过程（即相邻两次碰撞的间隔），时间均相等，为 2t=0.2s (1分)同时可得，A球加速n次后的速度为0 碰后速度为（-1）0每一次碰后至下一次碰前速度增加20设加速n次后A球刚要离开地面，则 q0= (2分)代值解得 =5103 即最多碰5000次 (1分)17. 如图所示， 一密闭的截面积为S的圆筒形汽

18、缸，高为H，中间有一薄活塞， 用一劲度系数为k的轻弹簧吊着，活塞重为G，与汽缸紧密接触不导热，若、气体是同种气体，且质量、温度、压强都相同时，活塞恰好位于汽缸的正中央，设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计，汽缸内初始压强为=1.0105Pa，温度为， 求：弹簧原长如果将汽缸倒置， 保持汽缸部分的温度不变，使汽缸部分升温，使得活塞在汽缸内的位置不变，则汽缸部分气体的温度升高多少?参考答案： 18. 如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数1=0.4工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数2=0.1（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动求F的大小当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块