2022-2023學(xué)年山東省棗莊市滕州市柴胡店鎮(zhèn)中心中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山東省棗莊市滕州市柴胡店鎮(zhèn)中心中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用長(zhǎng)為2L的輕桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后由靜止釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過程中（）A．A、B兩球角速度大小始終相等B．重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率一直增大C．B球擺動(dòng)到最低位置時(shí)的速度大小為D．桿對(duì)B球做正功，B球機(jī)械能不守恒參考答案：

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過程中，對(duì)于B球、A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于輕桿對(duì)兩球做功，兩球各自的機(jī)械能均不守恒．解答：解：A、A、B兩球共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小始終相等，故A正確；B、初位置，B球速度為零，重力的功率為零，最低點(diǎn)，重力方向與速度方向垂直，重力的功率為零，所以重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C、對(duì)于A球和B球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有：，vA=vB解得：，故C正確．D、桿對(duì)B球做負(fù)功，B球機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．故選：AC點(diǎn)評(píng)：本題是輕桿連接的問題，要抓住單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，而系統(tǒng)的機(jī)械能守恒是關(guān)鍵．2.(單選)一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖象如圖5甲所示．若從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，則圖5乙表示a、b、c、d中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象(

)

A．若波沿x軸正方向傳播，則乙圖為a點(diǎn)振動(dòng)的圖象B．若波沿x軸正方向傳播，則乙圖為b點(diǎn)振動(dòng)的圖象C．若波沿x軸正方向傳播，則乙圖為c點(diǎn)振動(dòng)的圖象D．若波沿x軸正方向傳播，則乙圖為d點(diǎn)振動(dòng)的圖象參考答案：B3.（單選）如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出．鎢的逸出功為4.5eV．現(xiàn)分別用能量不同的光子照射鎢板（各光子的能量在圖上標(biāo)出）．那么，下列圖中有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是（）A．①②③B．②③C．③④D．①②參考答案：考點(diǎn)：光電效應(yīng)．專題：光電效應(yīng)專題．分析：光照射在鎢板N上，有電子逸出，在電池的電動(dòng)勢(shì)的作用下，鎢板與金屬網(wǎng)間存在電場(chǎng)，逸出的電子在電場(chǎng)力的作用下向金屬網(wǎng)運(yùn)動(dòng)．能否到達(dá)，要看逸出之后的動(dòng)能與克服電場(chǎng)力做功的關(guān)系．解答：解：①、入射光的光子能量小于逸出功，則不能發(fā)生光電效應(yīng)．故①錯(cuò)誤．②、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；電場(chǎng)對(duì)光電子加速，故有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)．故B正確．③、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程EKM=hv﹣W0=3.5eV，因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷?，反向電壓?V，知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)．故③正確．④、入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程EKM=hv﹣W0=3.5eV，所加的反向電壓為4V，根據(jù)動(dòng)能定理知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故④錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：當(dāng)光照射金屬有電子逸出后，有時(shí)在電場(chǎng)力作用做正功，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)電場(chǎng)力做負(fù)功，這與電池的正負(fù)極接法有關(guān)．4.（單選）如圖所示，兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個(gè)圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個(gè)物體C、D，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下。則下列說法中正確的是

(

)A．A環(huán)與滑桿無摩擦力

B．B環(huán)與滑桿無摩擦力C．A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)

D．B環(huán)做的是勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A5.(單選)如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G，則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為

()A．G

B．Gsinθ

C．Gcosθ

D．Gtanθ參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.水面下一單色光源發(fā)出的一條光線射到水面的入射角為30，從水面上射出時(shí)的折射角是45，則水的折射率為____，光在水面上發(fā)生全反射的臨界角為____。參考答案：7.如圖，將半徑分別為r和R、質(zhì)量分別為m和M的光滑球放在水平面上，M靠在豎直墻上，且R=2r?，F(xiàn)用一過圓心的水平推力F推m，M恰好離開地面，重力加速度為g。則m對(duì)地面的壓力為________，M對(duì)墻的壓力為________Mg。

參考答案：解析：把兩個(gè)小球看作整體，由平衡條件可知，地面對(duì)m的支持力為(M+m)g，由牛頓第三定律，m對(duì)地面的壓力為(M+m)g。設(shè)墻對(duì)M的壓力為F’，隔離M，分析受力，由Mgtanθ=F’，cosθ=R/L,R/L=r/(L-3r)聯(lián)立解得F’=2Mg。

8.大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí)，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的。參考答案：答案：速度大小，頻率解析：第一空不能只寫“速度”，因?yàn)轭}中已明確說明了航行方向，即速度方向，所以這里只需寫明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。9.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_______和______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：10.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行，某一時(shí)刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1。已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為

。參考答案：答案：9:2解析：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G，F(xiàn)月=G，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月=9:2。11.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

12.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個(gè)閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光

▲

（選填“先到達(dá)前壁”、“先到達(dá)后壁”或“同時(shí)到達(dá)前后壁”），同時(shí)他觀察到車廂的長(zhǎng)度比靜止時(shí)變▲（選填“長(zhǎng)”或“短”）了。參考答案：先到達(dá)后壁

短13.如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場(chǎng)的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）在如圖所示的空間直角坐標(biāo)系中，y軸正方向豎直向上，坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，空間存在著豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子恰好能以y軸上的O′點(diǎn)為圓心在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為ω，試求（1）帶電粒子帶何種電荷？（2）從下向上看，帶電粒子的環(huán)繞方向。（3）圓心O′的y坐標(biāo)值。參考答案：解析：（1）由于電場(chǎng)力和重力的合力必須在水平方向上，所以微粒帶正電。（4分）（2）由于洛倫茲力必須水平指向圓心O′，所以從下向上看，帶電微粒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（4分）（3）設(shè)O′點(diǎn)的y坐標(biāo)為y有：

（6分）

（2分）17.在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示．不計(jì)粒子重力，求（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t．參考答案：解：（1）粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)粒子過N點(diǎn)的速度為v，有得：v=2v0粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理有：解得：（2）粒子在磁場(chǎng)中以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示），半徑為O′N，有：解得：（3）由幾何關(guān)系得：ON=rsinθ設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有：ON=v0t1粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有：得：運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：t=t1+t2即：答：（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）粒子垂直于電場(chǎng)進(jìn)入第一象限，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，由到達(dá)N的速度方向可利用速度的合成與分解得知此時(shí)的速度，在應(yīng)用動(dòng)能定理即可求得電場(chǎng)中MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．（2）粒子以此速度進(jìn)入第四象限，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，先畫出軌跡圖，找出半徑；利用洛倫茲力提供向心力的公式，可求出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑．（3）粒子的運(yùn)動(dòng)分為兩部分，一是在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，二是在第四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分段求出時(shí)間，相加可得總時(shí)間．18.（18分）如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)為l，兩板間距為d，兩板間電壓為U，且上板帶正電，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0，從兩板中央射