2022-2023学年河南省鹤壁市春蕾中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省鹤壁市春蕾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.A、B、C三个物体放在旋转圆台上，如图B-2所示，它们与圆台间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，则当圆台旋转时（A、B、C都没滑动）（）

A.C物的向心加速度最大

B.B物的静摩擦力最小

C.当圆台转速增加时，C比A先滑动

D.当圆台转速增加时，B比A先滑动参考答案：2.（单选）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其－t的图象如图所示，则A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2C．质点在1s末速度为1.5m/s D．质点在第1s内的平均速度0.75m/s参考答案：C，得，－t图象的斜率为，图线的斜率等于加速度的2倍，则根据图像可以算出,故B错；倾斜的直线表示匀加速直线运动，故A错误；由可知质点在1s末速度为1.5m/s，故C正确；质点在第1s内的平均速度，故D错。3.如图所示为氢原子的能级图.氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级时辐射出a光子，从n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是（

）A．a光子的能量比b光子的能量大B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大参考答案：BD4.河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水=x（m/s），让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船在静水中的速度大小恒为v船=4m/s，下列说法正确的是（）A．小船渡河的轨迹为直线B．小船在河水中的最大速度是2m/sC．小船渡河的时间是200sD．小船在距南岸200m处的速度小于距北岸200m处的速度参考答案：C【考点】运动的合成和分解．【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，结合平均速度推论，抓住等时性求出v1的大小．根据合速度与合加速度的方向是否在同一条直线上判断小船的轨迹．【解答】解：A、小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动，在沿河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动，故A错误．B、当小船行驶到河中央时，v水=×400=3m/s，那么小船在河水中的最大速度vmax==5m/s，故B错误．C、小船船头垂直河岸由南向北渡河，那么小船渡河的时间是t===200s，故C正确；D、小船在距南岸200m处的河水速度大小与距北岸200m处的河水速度大小相等，根据矢量的合成法则，则两种情况的合速度大小相等，故D错误．故选：C．5.（多选）在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是

A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C．射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D．查德威克发现了中子，其核反应方程为：E．铀元素的半衰期为T，当温度升高时，铀元素的半衰期T减小参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.由某门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。①该门电路是

；②请在电路中虚线框内画出该门电路符号。参考答案：答案：非门；（图略）

7.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

8.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________。

参考答案：--------解析：①--------卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；②玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）；

或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。

1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。9.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/510.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，其对应点已在图中标出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________。参考答案：(1)如图所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)11.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，12.某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，④用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，⑤改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表：

实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d＝

cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为

m/s(保留两位有效数字)2实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为

。3本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出

的关系图象，请作出该图线。4根据作出的图像，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是

。参考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2与F同样得分）（2分）

如图所示（2分）4没有将气垫导轨调节水平

(2分)

13.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）根据牛顿第二定律实验做出的ａ-Ｆ图线应该如图中图线1所示，有同学根据实验做出图线（如图中的图线2所示），其实验过程中不符合实验要求的原因是________，有同学根据实验做出的图线（如图中的图线3所示），其实验过程中不符合实验要求的原因是______。

参考答案：平衡摩擦力过度；实验中未满足ｍ＜＜Ｍ的条件和平衡摩擦力不够15.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时，设计了如图甲所示的实验装置．所用的钩码的质量都是30g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g＝10m/s2)砝码质量M(g)0306090120150弹簧总长L(cm)6.007.158.349.4810.6411.79①试根据这些实验数据，在图乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线．②上一问所得图线的物理意义是：____________________________________________③该弹簧劲度系数k＝___N/m.(结果保留两位有效数字)参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的。如图1所示为显像管的原理示意图。显像管中有一个电子枪，工作时阴极发射的电子（速度很小，可视为零）经过加速电场加速后，穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域（磁场方向垂直于纸面），撞击到荧光屏上使荧光屏发光。已知电子质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U，在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点，OM间距离为S。电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计，也不考虑磁场变化所激发的电场对电子束的作用。由于电子经过加速电场后速度很大，同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变。(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上时的速率；(2)若磁感应强度随时间变化关系如图2所示，其中，求电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度。(3)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°，求此种情况下电子穿过磁场时，螺线管线圈中电流I0的大小；参考答案：解：（1）设经过电子枪加速电场加速后，电子的速度大小为v．根据动能定理有：eU=mv2解得：（3）设电子在磁场中做圆运动的半径为R，运动轨迹如答图5所示．根据几何关系有：洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：由题知B=μNI0解得：考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】考查电子受电场力做功，应用动能定理；电子在磁场中，做匀速圆周运动，运用牛顿第二定律求出半径表达式；同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系。17.如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力．

（1）求交变电压的周期T和电压U0的大小；

（2）在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值；

（3）求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．参考答案：（1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

2分（其中n=1,2,3…1分）

电子在电场中运动最大侧向位移 1分

1分（n=1,2,3…）

2分（其中n=1,2,3…1分）

（2）如上图，最大区域圆半径满足

1分

1分对于带电粒子当轨迹半径等于磁场区域半径时，带电粒子将汇聚于一点

1分

得： 1分最小区域圆半径为

1分

1分

（3）设一时间τ，

若且进入电场

1分

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

1分

若且进入电场

1分

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

1分

或：若电子在且进入电场时，出电场的总侧移为：，其中（n＝1,2,3…，k＝0，1,2