广东省东莞市中堂中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

广东省东莞市中堂中学2022-2023学年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.（单选）一群处于n=3的激发态的氢原子向基态跃迁，辐射光以角照射到玻璃砖的上表面，所有的光都从玻璃砖的下表面射出，如图所示，下列说法不正确的是（

） A．跃迁过程中将辐射出三种不同频率的光 B．下表面射出的3条光线平行于入射光线 C．下表面射出的3条光线分别照射逸出功为1.89eV的金属，都能产生光电效应 D．下表面射出的3条光线，用同一双缝干涉装置，测得相邻两亮条纹间的距离相同参考答案：D2.（多选题）一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，速度大小与碰撞前相同，作用时间为0.1s．则碰撞过程中墙壁对小球的平均作用力F和墙壁对小球做功的平均功率大小P为（）A．F=18N B．F=36N C．P=0 D．P=108w参考答案：BC解：AB、规定初速度方向为正方向，初速度v1=6m/s，碰撞后速度v2=﹣6m/s；△v=v2﹣v1=﹣12m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反；动量变化量为：△P=m?△v=0.3kg×（﹣12m/s）=﹣3.6kg?m/s，由动量定理：F?△t=△p，有，碰撞过程中墙壁对小球的平均作用力F为36N，故A错误，B正确；CD、碰撞前后小球速度大小不变，小球动能不变，对碰撞过程，对小球由动能定理得：W=△Ek=0，碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，平均功率，故C正确，D错误．故选：BC．3.如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=40m，g取10m/s2。下列说法正确的是A．若v0=18m/s，则石块可以落入水中B．若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大 C．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小参考答案：A4.（多选）磁流体发电中所采用的导电流体一般是导电的气体，也可以是液态金属。我们知道，常温下的气体是绝缘体，只有在很高的温度下，例如6000K以上，才能电离，才能导电。当这种气体到很高的速度通过磁场时，就可以实现具有工业应用价值的磁流体发电。设平行金属板距离为d，金属板长度为a，宽度为b，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示。导电流体的流速为v，电阻率为ρ。负载电阻为R。导电流体从一侧沿垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间。磁流体发电过程中产生的电动势为E,电路正常工作时通过负载的电流为I。则下列选项中正确的是（

）A.下极板比上极板电势高

B.磁流体发电过程中非静电力由洛仑兹力提供C.E=Bdv

D.参考答案：BCD5.如图（a）所示，A、B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近，线圈A中通有如图（b）所示的变化电流，则（

）（A）在t1时刻，B中感应电流最大（B）在t1到t2时间内，A、B中电流方向相同（C）在t2时刻，A、B间的相互作用力最大（D）在t2到t3时间内，A、B互相排斥参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，图象是一条过原点的直线，故图D正确。故选D。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。7.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

8.利用油膜法可粗略测写分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油的总体积为v，一滴油所形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为.则可求出一个油分子的直径d=

△△；阿伏加德罗常数=△△

。参考答案：

9.(4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙=

。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为

。参考答案：答案：2：1

2010.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）11.模块选做题（模块3－5试题）⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年。该生物死亡时距今约

年。参考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。12.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．13.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，小球a、b质量均为，b球用长h的细绳（承受最大拉力为2.8mg）悬挂于水平轨道BC（距地高）的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问：（1）（6分）a与b球碰前瞬间的速度大小？（2）（7分）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？（3）（5分）若细绳断裂，小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？参考答案：（1）设a球经C点时速度为，则由机械能守恒定律得

5%u解得，即a与b球碰前的速度为

（2）设b球碰后的速度为，由动量守恒定律得

故

小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，则由牛顿第二定律有

解得

，细绳会断裂，小球做平抛运动。

（3）（5分）设平抛的时间为，则依据平抛运动的规律得

故落点距C的水平距离为

小球最终落到地面距C水平距离处。17.两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R。求玻璃材料的折射率。参考答案：1.73作出光路图如图所示，其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2则得θ1=300因OP=R，由几何关系知BP=R，则折射角θ2=600由折射定律得玻璃的折射率为n==1.7318.(10分)如图所示，质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从固定的粗糙斜面底端由静止开始沿斜面运动，斜面与水平地面的夹角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，力F作用2s后撤去.求：物体再经多长时间返回到斜面底端.参考答案：解析：物体的运动分三个阶段，设物体第一