山西省晋中市王寨中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省晋中市王寨中学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.（单选）如图所示，长为l的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω。在轻杆与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是（

）

A．小球B受到的合力的方向沿着轻杆AB．小球B受到轻杆A作用力的大小为mω2lC．小球B受到轻杆A的作用力对小球B不做功D．小球B受到轻杆A的作用力对小球B做功为mgl+mω2l2参考答案：A2.在一次消防演习中，质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶l=40m处的房间。如图所示，他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑，当他滑到该房间的窗户A处时，突然停止下滑，同时用脚踢开窗户，自己反弹了一下，然后进入窗内。已知消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了时间t=10s，试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近（

）A．100N

B．300N

C．600N

D．900N参考答案：B3.（单选）如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有()A．根据可知vA<vB<vCB．根据万有引力定律，FA>FB>FCC．向心加速度aA>aB>aCD．运动一周后，C先回到原地点参考答案：C4.下列说法中正确的是（

）A．第一宇宙速度7.9km/s是人造卫星在空中绕地球做匀速圆周运动的最大速度B．发射速度大于7.9km/s而小于第二宇宙速度时，人造卫星将在高空沿椭圆轨道运行C．如果通讯需要，地球同步通讯卫星可以定点在武汉上空D．所有同步卫星的质量一定是相等的，轨道一定是圆轨道，轨道平面一定在赤道平面上E．保持小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，而水流速变大，小船过河时间不变参考答案：AB5.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I，然后，断开S，若t’时刻再闭合S，则在t’前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流、流过L2的电流随时间t变化的图象是：参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。参考答案：近

6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。7.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，38.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。9.如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生

种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是

ev参考答案：6、

12．75ev10.两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为

.参考答案：11.已知引力常量为G，地球的质量为M，地球自转的角速度为ω0，月球绕地球转动的角速度为ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为_______，此速度_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度．参考答案：ω0大于12.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可13.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V0，温度为270C。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到570C．设大气压强p0＝l.0×105pa，活塞与气缸壁摩擦不计。

（1）求此时气体的压强；

（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到VO，求此时气体的压强。参考答案：解析：（1）由气体状态方程知：

将P0＝l.0×105pa，T0=300K，T1=330K，V1=V0代入上式

解得：P1=1.65×105pa

（2）气体发生等温变化，根据玻马定律有：

P1V1=P2V2

将V2=V0代入可得：

P2=1.1×105pa

17.静电喷涂与普通刷漆、喷漆或机械喷涂相比有许多优点，其装置可简化如图甲所示。A、B为水平放置的间距d=0.9m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E=0.lV/m．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=8m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为m=ll0-5kg、电荷量均为q=ll0-3C，不计空气阻力，油漆微粒最后都能落在金属板B上。(重力加速度g=10m/s2)(1)求由喷枪P喷出的油漆微粒到达B板的最短时间；(2)求油漆微粒落在B板上所形成的图形面积；(3)若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。磁感应强度B=T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其他条件不变。试求B板被油漆微粒打中的区域的长度。参考答案：18.薄凸透镜放在空气中时，两侧焦点与透镜中心的距离相等。如果此薄透镜两侧的介质不同，其折射率分别为和，则透镜两侧各有一个焦点（设为和），但、和透镜中心的距离不相等，其值分别为和。现有一个薄凸透镜，已知此凸透镜对平行光束起会聚作用，在其左右两侧介质的折射率及焦点的位置如图复19-5所示。1．试求出此时物距，像距，焦距、四者之间的关系式。2．若有一傍轴光线射向透镜中心，已知它与透镜主轴的夹角为，则与之相应的出射线与主轴的夹角多大？3．，，，四者之间有何关系？

参考答案：利用焦点的性质，用作图法可求得小物的像，如下图所示。（1）用和分别表示物和像的大小，则由图中的几何关系可得

（1）

简化后即得物像距公式，即，，，之间的关系式

（2）（2）薄透镜中心附近可视为筹薄平行板，入射光线经过两次折射后射出，放大后的光路如图复解19-5-2所示。图中为入射角，为与之相应的出射角，为平行板中的光线与法线的夹角。设透镜的折射率为，则由折射定律得

（3）对傍轴光线，、≤1，得，，因而得

（4）（3）由物点射向中心的入射线，经折射后，出射线应射向，如图复解19-5-3所示，

在傍轴的条件下，有

（5）二式相除并利用（4）式，得

（