2023年湖北省黄冈市李四光中学高三物理下学期期末试卷含解析

2023年湖北省黄冈市李四光中学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. 如图所示，为斜面的底端，在点正上方的、两点分别以初速度、正对斜面抛出两个小球，结果两个小球都垂直击中斜面， 若，空气阻力忽略不计，则 A.        B. C.     D. 参考答案：   【知识点】平抛运动规律的应用考查题。D2 【答案解析】C。依题意画出A、B运动轨迹图（略）连接两者到斜面的位移和，根据几何知识可知两三角形相似，对应边成比例，则有：，将位移分解可得：水平位移和竖直位移之比都为。根据平抛运动规律可得：在水平方向：，。两式类比得：。在竖直方向有：，。两式联立得：，将这比值代入可得：，故本题选择C答案。 【思路点拨】本题求解的关键是作出轨迹图，连抛出点到落到斜面上点的直线为两者的位移，运用两三角形相似求出两位移的比值，再将位移分解，得出水平方向和竖直方向位移的比值，最后依据平抛运动规律类比得到所要求解的答案（它是在常见题中加以翻新）。 2. （单选）某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内 A．该静电场是匀强电场 B．该静电场是非匀强电场 C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变 D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度逐渐减小 参考答案： AC 解：A、B由图象可知电势与距离成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是匀强电场，A正确B错误； C、由图象可知电场线沿x轴负向，故负电荷将沿X轴正方向运动，加速度不变，C正确D错误； 故选AC 3. 下列关于电磁波的说法正确的是（       ） A．电磁波在真空和介质中传播的速度相同 B．变化的磁场能够在空间产生电场     C．电磁波的波长、波速、周期的关系为v =λ?T D．电磁波既可能是横波，也可能是纵波 参考答案： 4. 参考答案： A 5. 如图所示，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。若橡皮条的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为（   ） A．      B       C．        D． 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于      。 参考答案：     答案：2FS/3 7. (1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为       eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是          eV。 参考答案： 12.09  7.55 8. 如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____ ． 参考答案： 9. 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　2.9×1015　Hz；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　0.66　 eV（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． 10. 如图，质量为20kg 的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2 与此同时物体还受到一个水平向左大小为5 N的推力作用，则物体的加速度是               ；方向                    参考答案： 11. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。 参考答案： 2mg，2m 12. 小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的 __________误差更小（选填 “偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种， 参考答案： 13. 4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为                  。 参考答案： ．（5分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示采用重物自由下落的方法：     （1）实验中，下面哪些测量工具是必需的                     A．天平    B．直流电源  C．刻度尺   D．秒表     （2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度 g=9．80m/s2，所用重物的质量为200g。实验中选取一条符 合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点， A、 B、C为纸带上选取的三个连续点。     计算B点瞬时速度时，甲同学用 ，乙同学用 ，其中所选方法正确的是        （选填“甲”或“乙”）同学；根据以上数据，可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于      J，  重力势能减少量等于       J（计算结果均保留3位有效数字）：        （3）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是           。 参考答案： (1)C  (2)乙 0.369J  0.376J  (3)克服空气对重锤和打点计时器对纸带的阻力做功 （1）根据实验原理，需要验证下列方程成立mgh=mv2，即gh=v2则不需要天平．v由打点计时器打下的纸带测出，不需要秒表．电磁打点计时器工作4∽6V交流电源，故需要低压交流电源．纸带处理需要刻度尺． （2）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，，是自由落体运动的公式，故甲同学错误． 重物的重力势能的减少量△EP=mgh=0.200×9.80×0.1920J=0.376J        打B点重物速度v==m/s=1.92m/s        物体动能的增加量△Ek=mv2=0.5×0.200×1.922J=0.369J. （3）纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力. 15. 在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤： A．在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求 出合力F； B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度； C．记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的 方向； D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一 端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如图所示； E．记下测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这 个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近； F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录； G．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论． (1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是________(填选项前的字母)；正确的操作应为________． (2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是________(填选项前的字母)； (3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为________(填选项前的字母)． 参考答案： （1）B    只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉至O位置 （2）F   DCABEG 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图23所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B位置，已知A到底端距离为H、B到底端距离为h，大气压强为p。，重力加速度为g。          ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p； ②设周围环境温度保持不变，求开始时活塞在A处时封闭气体的压强。 参考答案： 见解析 17. 如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。求: ①这种光在玻璃和水中传播的速度 ②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线） 参考答案： 由得光在水中的速度为，（1分）光在玻璃中的速度为（1分）      如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时，（2分）在玻璃与水的分解面上，由得，（3分）则光斑的半径 面积 18. 如图所示，在光滑的水平面上有两个物块A、B，质量分别为，, 它们之间由一根不可伸长的轻绳相连，开始时绳子完全松弛，两物块紧靠在一起.现用3N的水平恒力F拉B，使B先运动，当轻绳瞬间绷直后再拉A、B共同前进，在B总共前进0.75 m时，两物块共同向前运动的速度为， 求连接两物块的绳长. 参考答案： 解：当B前进距离时，由动能定理 得         （2分） 此后A、B以共同速度运动，由动量守恒                   （2分） 然后AB一起匀加速运动，由牛顿第二定律和运动学公式，可得：                  （2分）                                （2分） 解得：                        （2分）