上海市张堰中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

上海市张堰中学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.关于近代物理，下列说法正确的是（）A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的B．组成原子核的核子质量之和大于原子核的质量C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的参考答案：B【考点】光电效应；原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转化而来的．根据爱因斯坦质能方程判断组成原子核核子的质量之和与原子核的质量关系．根据爱因斯坦光电效应方程判断光电子的最大初动能与人射光的频率的关系．根据玻尔理论求氢原子核外电子轨道是量子化．【解答】解：A、β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转化而来的不是原子内部核外电子释放出来的，故A错误；B、发生核反应时，总要有质量亏损，故组成原子核核子的质量之和大于原子核的质量，B正确；C、根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ﹣w0，知光电子的最大初动能与人射光的频率成一次函数关系，不是正比，故C错误；D、根据玻尔理论可知，核外电子轨道是量子化的，故D错误．故选：B．2.（多选）理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是（）A．频率B．电压C．电流D．电功率参考答案：考点：交变电流．专题：交流电专题．分析：变压器的工作原理是互感现象，改变的是电压和电流，不变的是频率和电功率．解答：解：A、变压器的工作原理是互感现象，电流的频率是不会改变的，故A正确；B、C、变压器的工作原理是互感现象，升压就会降低电流，降压就会提高电流，故B错误，C错误；D、根据能量守恒定律，理想变压器正常工作时，输入与输出的电功率相等，故D正确；故选：AD．3.如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是________A．A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱B．B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强C．C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强D．D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强参考答案：4.（单选）牛顿的三大运动定律构成了物理学和工程学的基础．它的推出、地球引力的发现和微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之一．下列说法中正确的是（）A．牛顿第一定律是牛顿第二定律的一种特例B．牛顿第二定律在非惯性系中不成立C．牛顿第一定律可以用实验验证D．为纪念牛顿，人们把“力”定为基本物理量，其基本单位为“牛顿”参考答案：B解析：A、牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律，牛顿第二定律给出了加速度与力和质量的关系，故牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，故A错误；B、牛顿运动定律成立的参考系是惯性系，故牛顿第二定律在非惯性系中不成立的，故B正确；C、地球上的一切物体都受到重力，完全不受力的物体是没有的，牛顿第一定律可以用理想实验验证，故C错误；D、为纪念牛顿，人们把力的单位规定为牛顿，即1N=1kg?m/s2，但不是基本单位，故D错误；故选B．5.（多选题）如图所示，小铁块压着一张纸条放在水平桌面上，第一次以速度v抽出纸条后，铁块落在水平地面上的P点．第二次以速度2v抽出纸条，则（）A．铁块落地点在P点左边B．铁块落地点在P点右边C．第二次纸条与铁块的作用时间比第一次短D．第二次纸条与铁块的作用时间比第一次长参考答案：AC【考点】动量定理；平抛运动．【专题】动量定理应用专题．【分析】解答本题的关键是正确分析铁块在纸条上的运动过程，求出铁块与纸带分离时速度的大小，根据平抛运动规律即可判断铁块的落地点．【解答】解：抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，因此铁块将落在P点的左边，故CD错误，AC正确．故选：AC．

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

7.如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV.参考答案：

(1).变大

(2).1.9电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名师点睛】发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。8.质量为m的物体以初速v0沿倾角为的斜面上滑，滑回原处时速度大小为3v0/4，则物体上滑的最大高度为，物体所受阻力大小为。参考答案：

、9.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。10.下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一分．打点频率为50Hz，图中A、B：C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点（每两个计数点间有四个实验点未画出）．用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小车的加速度大小是

m/s2，方向与小车运动的方向相

。

（2）若当时电网中交变电流的频率变为60Hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每两个计数点间有四个实验点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s

根据运动学公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于从A到F相邻的计数点位移逐渐减小，所以纸带做减速运动，加速度方向与小车运动的方向相反．

如果在某次实验中，交流电的频率变为60Hz，那么实际打点周期变小，

根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，

所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。11.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、13.⑵如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，器材有：电压表：0－3－15V；电流表：0－0.6－3A；变阻器R1(总电阻20Ω)；以及电键S和导线若干.①根据现有器材设计实验电路并连接电路实物图甲，要求滑动变阻器的滑动头在右端时，其使用的电阻值最大.

②由实验测得的7组数据已在图乙的U－I图上标出，请你完成图线，并由图线求出E=_

，r=

Ω(保留两位有效数字)。③下表为另一组同学测得的数据.可以发现电压表测得的数据变化很小，将影响实验结果的准确性，电压表读数变化很小的原因是：

.I/A0.120.200.310.410.500.62U/V1.471.451.421.401.381.35

参考答案：(2)②1.50（1.48-1.52都给分）（2分）,

0.50（2分）

③电池内阻太小（2分）说明①如下图所示，有一处出错不给分.（2分）②图线如下图所示,要使尽可能多的点落在直线上，个别偏离的点应该舍弃.（2分）

15.某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该金属丝直径的测量值为

mm。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，每一电场区域场强的大小均为E，且E=，电场宽度均为d，水平面粗糙摩擦系数为μ，一个质量为m，带正电的、电荷量为q的物体（看作质点），从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场，则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中，求：（1）电场力对物体所做的总功?摩擦力对物体所做的总功？（2）物体在第2n个电场(竖直向上的)区域中所经历的时间？（3）物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间？参考答案：（1）（4分）电场力对物体所做的总功

（或）

32.1（2分）

摩擦力对物体所做的总功

32.2（2分）（2）（5分）

32.3（2分）物体在第2n个电场中，电场力竖直向上等于竖直向下的重力，所以物体匀速运动

32.4（1分）

32.5（2分）（3）（5分）若将物体在水平向右的加速电场中的运动连起来，物体的运动可以看作初速为0的匀加速直线运动，

32.6（1分）方法一：

32.7（2分）

32.8（2分）方法二：

32.7（2分）

17.汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。

⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线；⑵求在这60s内汽车行驶的路程。参考答案：900m．解：（1）设t=10s，40s，60s时刻的速度分别为v1，v2，v3．

由图知0～10

s内汽车以加速度2

m/s2匀加速行驶，由运动学公式得v1=2×10m/s=20m/s

由图知10～40s内汽车匀速行驶，因此v2=20m/s

由图知40～60s内汽车以加速度1m/s2匀减速行驶，由运动学公式得v3=（20-1×20）m/s=0

汽车在0～60s内的v-t图线，如图所示．

（2）由v-t图线可知，在这60s内汽车行驶的路程为

答：（1）汽车在0～60s内的v-t图线，如图所示；

（2）在这60s内汽车行驶的路程为900m．18.汽车从静止开始以2m/s2的加速度前进，同时，某人从车后相距s0=20m