山东省聊城市张庄中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省聊城市张庄中学2022-2023学年高三物理下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.（单选）MN是一点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．点电荷一定位于ab虚线的右侧B．带电粒子在a点加速度大于b点加速度C．带电粒子在a点电势能大于b点电势能D．带电粒子在a点的动能大于b点的动能参考答案：【考点】：电场线．【分析】：解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向，从而确定电场线MN的方向以及负点电荷的位置，然后根据负点电荷周围电场分布情况，进一步解答．：解：A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，电场线由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，或正电荷在直线MN的右侧；故A错误；B、若是负电荷在直线MN左侧，则a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度；故B错误；C、正电荷受到的电场力的方向向左，从a到b电场力对带电粒子做正功，电势能减小，动能增大，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能；在a点的动能小于b点的动能．故C正确，D错误．故选：C．【点评】：依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况．2.（多选）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（

）A．路面外侧高内侧低

B．车速只要低于，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小参考答案：AC路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力．故A正确；车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力指向外侧，减小提供的合力，车辆不会向内侧滑动，故B错误；当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变，故D错误。3.（6分）下列说法正确的是_________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映C.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能最大D.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功参考答案：CDE4.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大

参考答案：BD5.理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，如图乙所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω，下列说法中正确的是A．变压器输出电压的频率为100HzB．电压表的示数为56.5VC．当滑动变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大D．当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为16W参考答案：C由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以A错误．根据原副线圈电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的有效值为220V，所以副线圈的电压的有效值为40V，所以电压表的示数为40V，所以B错误．滑动变阻器阻值变小，原副线圈的电流都变大，变压器输入功率变大，故C正确．滑动变阻器的电阻为0时，副线圈的电压不变，电路消耗的功率,U=40V，解得P=160W，故变压器的输出功率为160W，所以D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：

（2）由和得由爱因斯坦质能方程和得7.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：8.012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），＝

▲

。参考答案：）中子

39.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图象．经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=1m/s，周期T=1.2s．参考答案：解：波沿x轴正方向传播，当x=0处的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为△x=0.1m则波速为v==m/s=1m/s根据数学知识得：y=Asinωx=Asinx，由题知：10=20sin×0.1则波长为λ=1.2m则周期T==s=1.2s故答案为：1，1.210.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第1点，D11、D21是顺次选取的第11点和第21点，由于实验选用特殊电源，若加速度的值是10cm/s2，则该打点计时器的频率是

Hz，D11点的速度为

m/s。参考答案：10，0.2

解析：设打点计时器的打点时间间隔为T，由于D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为10T，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以两点之间的间隔为0.1s，再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：T=解得：f==10Hz，11.（填空）（2013?徐汇区二模）（1）法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环两侧分别绕两个线圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连．则在闭合电键后，你将看到小磁针

（单选题）（A）仍然在原来位置静止不动

（B）抖动后又回到原来位置静止（C）抖动后停在N极指向东方位置

（D）抖动后停在N极指向西方位置（2）通过归纳得出产生感应电流的条件是

．参考答案：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向解：（1）闭合电键后，线圈中的磁场方向为逆时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为顺时针方向，故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转，故选B；（2）只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化．故答案为：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．12.一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球，以速度v匀速上升，它们的总动量为_______；若某一时刻细绳断裂，过了一段时间后小球的速度恰好为零，此时氢气球的动量为_________。（设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变）参考答案：3mv，3mv13.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学拿玻璃砖当尺子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃砖的两边界，造成两边界间距离比玻璃砖宽度大了少许，如图所示，则他测得的折射率

。（填“偏大”“偏小”或“不变”）。参考答案：偏小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内，x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里，x轴上方的磁场的磁感应强度为B，x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m，电量为—q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求：（1）粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1（2）设x上方的周期为T1，x下方的周为T2，求T1：T2（3）如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话，则每经过一周期，在x轴上粒子右移的距离。（4）在与x轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。

参考答案：（1）粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1，下方磁场中做匀速圆周运动半径r2由

（6分）（2）x上方的周期为T1，x下方的周为T2，

（2分）

（2分）T1：T2=4:3

（2分）（3）在磁场中运动轨迹如图所示，如把x上方运动的半周与x下方运动的半周称为一周期的话，则每经过一周期，在x轴上粒子右移（5分）（4）则在每4周期刚结束时粒子第二次经过的这一点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。故（5分）（式中k取1、2、3……）17.如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接．第一次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力的作用下处于静止，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为，现由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为0，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升．第二次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离也为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度同样立即变为0．求：（1）第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度；（2）第二次释放A、B后，B刚要离地时A的速度．参考答案：（1）第二次释放，A、B自由落体运动，B着地后，A和弹簧相互作用至A上升到弹簧恢复原长过程中，弹簧对A做的总功为零对A由动能定理有mgH=mv12/2

①（4分）

解得v1=(2gh)1/2

方向向上（2）设弹簧的劲度系数为k，第一次释放AB前，弹簧压缩,量为?x1=mg/k

②

第一次释放AB后，B刚要离地时弹簧伸长,

量为?x2=mg/k

③

第二次释放AB后，在B刚要离地时弹簧伸长,量为?x3=mg/k

④

由②③④得?x1=?x2=?x3

⑤

即这三个状态，弹簧的弹性势能都为Ep

（3分）

在第一次释放AB后至B着地前过程，对A、B和弹簧组成的系统

由机械能守恒有

2mgh=2mv2/2

⑥

（3分）

从B着地后到B刚要离地的过程，对A的弹簧组成的系统，由机械能守恒有mv2/2

+Ep=mg(?x1+?x2)+Ep

⑦

（3分）

第二次释放后，对A的弹簧系统，从A上升至弹簧恢复原长到B刚要离地过程，由机械能守恒有mv12/2

=mg?x3+Ep+mv22/2

⑧

（3分）