2022-2023学年山东省烟台市大窑中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年山东省烟台市大窑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.（2012?陕西校级模拟）一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则（）A.t3时刻火箭距地面最远B.t2﹣t3的时间内，火箭在向下降落C.t1﹣t2的时间内，火箭处于失重状态D.0﹣t3的时间内，火箭始终处于失重状态参考答案：A解：A、在0﹣t3时间内，速度都为正值，速度方向不变，则t3时刻火箭距地面最远．故A正确．B、t2﹣t3的时间内，火箭向上做匀减速直线运动．故B错误．C、t1﹣t2的时间内，火箭向上做匀加速直线运动，加速度方向向上，火箭处于超重状态．故C错误．D、在0﹣t2时间内，火箭的加速度方向向上，火箭处于超重状态，在t2﹣t3时间内，加速度方向向下，火箭处于失重状态．故D错误．故选A．2.（单选）在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中A．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的于涉条纹间距将变宽D．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄参考答案：C3.（多选）冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则（）A．冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小B．冥王星从A→B所用的时间等于C．冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功D．冥王星在B点的加速度为参考答案：解：A、根据第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．所以冥王星从A→B→C的过程中，冥王星与太阳的距离增大，速率逐渐变小，故A正确；B、公转周期为T0，冥王星从A→C的过程中所用的时间是0.5T0，由于冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小，从A→B与从B→C的路程相等，所以冥王星从A→B所用的时间小于，故B错误；C、冥王星从B→C→D的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后万有引力方向与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故C错误；D、根据万有引力充当向心力知=ma知，冥王星在B点的加速度为，故D错误；故选：A．4.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时A．质元Q和质元M均处于加速运动过程中B．质元Q和质元N均处于加速运动过程中C．质元Q处于加速运动过程中，质元M处于减速运动过程中D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中参考答案：D由质元P正加速知P向下运动，故波沿x轴负方向传播，质元Q向上运动，减速；质元M向下运动，减速；质元N向上运动，加速，本题应选D。5.如图甲所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其v－t图象如图乙中实线所示，下列判断正确的是()A．在0～1s内，外力F的大小恒定B．在1～3s内，外力F的大小恒定C．在3～4s内，外力F的大小不断减小D．在3～4s内，外力F的大小不断增大参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：7.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

114608.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：①从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。参考答案：①0.5②y＝－2sin12πt(cm)9.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．参考答案：

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。10.如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于

；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是

．

参考答案：答案：I2：I1

V1与V211.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh12.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．13.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图乙①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用如图所示电路测量电压表内电阻RV,该电压表量程为500mV,内电阻约为100Ω。某同学设计的实验过程如下：a.按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑片移到左端;b.闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度;c.保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑片位置不变,断开S2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的指针指到满刻度的一半;d.读出此时电阻箱R2的阻值R测,即为电压表内电阻的测量值。(1)在备选的实验器材中,有两个滑动变阻器可供选择,它们的铭牌上分别标有：A.“500Ω,1A”、

B.“10Ω,2A”在保证各实验器材均能正常工作的前提下,为尽可能提高测量精度且便于调节,滑动变阻器R1应选用____(选填“A”或“B”)。(2)用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测_____(选填“大于”“等于”或“小于”)电压表内电阻的真实值R真。(3)若实验中测得的结果R测=100Ω,要将这个电压表改装成量程为5V的电压表,则应串联一个阻值为R串=_____Ω的定值电阻。(4)为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压,下面四种做法中可行的是______。(填写选项前的序号)A.在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻B.在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻C.在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻D.在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻参考答案：

(1).(1)B

(2).(2)大于

(3).(3)900

(4).(4)D【详解】第一空.由图示实验电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择B。第二空.从实验原理分析可知，当断开开关S2，调整电阻箱R2的阻值，从而使得滑动变阻器两端电压变大，即使电压表示数为一半，而电阻箱R2的电压偏大，导致所测电阻也偏大，所以电压表内阻测量值大于真实值。第三空.电压表量程为500mV=0.5V，内阻为100Ω，改装后电压表量程为5V，串联分压电阻分压为5V-0.5V=4.5V，是电压表分压的9倍，则串联电阻阻值：R串=9R测=9×100Ω=900Ω；第四空.由于电压表内阻测量值偏大，改装电压表时串联电阻阻值偏大，用改装后的电阻测电压时，所测电压偏小，为准确测电压，应减小串联电阻阻值，可以减小串联电阻阻值或在串联电阻两端并联一个比该电阻大得多的电阻，故选项D正确。15.23．(9分)有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6Ω。横截面如图a所示。①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图b所示，金属管线的外径为_________mm；②现有如下器材A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω)B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω)C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ)D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A)E．滑动变阻器（15Ω，3A)F．蓄电池（6V，内阻很小)G．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选

，滑动变阻器应选

。（只填代号字母）。③请将图c所示的实际测量电路补充完整。④已知金属管线样品材料的电阻率为r，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是

。计算中空部分截面积的表达式为S=

。参考答案：①1.125±0.001mm；（2分）②A、E（2分）③如图（2分）④管线长度L（1分）S=。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q，板长，两板带等量异种电荷，上极板带负电。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出)，其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场)。现有一带电粒子以初速度v0沿两板中央OO′射入，并恰好从下极板边缘射出，又经过在矩形有界磁场中的偏转，最终垂直于MN从A点向左水平射出。已知A点与下极板右端的距离为d。不计带电粒子重力。求：(1)粒子从下极板边缘射出时的速度；(2)粒子从O运动到A经历的时间；(3)矩形有界磁场的最小面积。参考答案：(1)带电粒子在电场中平行极板方向匀速运动：

竖直方向从静止开始做匀加速运动：，得则粒子从下极板边缘射出时的速度为，且与竖直方向成300角。（2）带电粒子在电场中运动的时间，由几何关系可得r=d/3,离开电场后先做匀速运动，匀速运动的时间然后进入磁场，在磁场中偏转1200到达A，所以带电粒子从O运动至A所用的总时间为（3）由轨迹示意图可知，磁场区域宽等于轨迹半径r，高等于3r/2,而r=d/3,所以矩形有界磁场的最小面积为S=r×3r/2=d2/617.如图所示，离子发生器发射一束质量为m，电荷量为+q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界，已知正方形的边长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d．（1）求加速电压U0；（2）若离子恰从c点飞离电场，求ac两点间的电势差Uac；（3）若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E．参考答案：

考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）对直线加速过程运用动能定理列式求解即可；（2）粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分速度公式和分位移公式列式，再结合动能定理列式，最后联立求解即可．解答：解：（1）对直线加速过程，根据动能定理，有：解得：（2）设此时场强大小为EC，则：ab方向，有：L=v0tad方向，有：L=又Uac=EL，解得：Uac=（3）根据Ek=m可知，离子射出电场时的速度v=v0，方向与ab所在直线的夹角为45°，即vx=vy，根据x=vxt，v=可得x=2y，则离子应该从bc边上的某点飞出．ab方向，有：L=v0tad方向，有：y=解得：y=根据动能定理，有：Eqy=m﹣解得：E=答：（1）加速电压U0为；（2）ac两点间的电势差Uac为；（3）此时匀强电场的