山东省济南市翔龙中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

山东省济南市翔龙中学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.（多选题）下列说法中正确的是（）A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大D．Bi的半衰期是5天，12gBi经过15天衰变后剩余的质量为1.5g参考答案：AD【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦光电效应方程．【分析】α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据；根据原子能量的变化，结合电子动能的变化分析氢原子的电势能变化；根据光电效应方程分析影响光电子最大初动能的因素；根据半衰期的次数，结合得出原子核剩余的质量．【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立原子核式结构模型，故A正确．B、根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，从高能级跃迁到低能级，原子能量减小，电子轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，则氢原子电势能减小，故B错误．C、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故C错误．D、Bi的半衰期是5天，15天经过了3个半衰期，根据知，衰变后剩余的质量为1.5g，故D正确．故选：AD．2.如图所示的各电场中，A、B两点电场强度相同的图是：（

）A.B.C.D.参考答案：CAB图中为点电荷电场，其中A图中两点到点电荷的距离相等，所以电场强度大小相等，但两者方向不同，B图中两点的电场方向相同，但两点到点电荷的距离不同，故电场大小不等，AB错误；C为匀强电场，故两点的电场强度相等，C正确；D中电场线疏密程度不同，故电场强度不等，D错误．3.在同一点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体做平抛运动的时间、、的关系分别是（

）

A．

B．

C．D．参考答案：

C4.以下四种器材中，不能用来指南北的是参考答案：D5.真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示（设场强方向沿x轴正向时E>0）。以下判断正确的是

A．x=2a处的电势一定为零B．在两点电荷之间沿x轴正向是电势减低的方向C．点电荷M、N一定为同种电荷D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2）．氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=．参考答案：由第4能级跃迁到第2能级，有：，从第2能级跃迁到基态，有：，则=．

7.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：158.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m9.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

10.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．11.若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)．参考答案：C

增加

12.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-813.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示，取运动方向为正方向。通过计算说明两车在0～9s内会不会相撞？参考答案：公式解法：令a1=-10m/s2，a2=5m/s2，a3=-5m/s2，t1=3s末，甲车速度：v1=v0+a1t1=0；设3s过后经过t2s甲、乙两车速度相等，此时距离最近：a2t2=v0+a3t2；等速之前，甲车位移：x甲，乙车位移：x乙④解得x乙-x甲=90m＜s0=100m，不会相撞。图象解法：由加速度图像可画出两车的速度图像，由图像可知，t=6s时两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差，＜100m∴不会相撞。17.（计算）（2011秋?临清市校级期末）如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离．参考答案：A、B两球间的距离为．解：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，根据小球处于平衡状态可知FF=mgtanθ=mgtan30°=…（1）而小球所受库仑力大小为：…（2）联立（1）（2）解得A、B两球之间的距离为：．答：A、B两球间的距离为．18.如图所示，木板长L=1.6m，质量为M=4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，质量m=1.0kg的小滑块（视为质点）放在木板的右