江西省上饶市华村中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

江西省上饶市华村中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析 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. （2015?昌平区二模）一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（　　） A． 增大入射光的频率，金属的逸出功将增大 B． 增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大 C． 增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D． 延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大 参考答案： B 光电效应 解：A、金属的逸出功由金属本身决定，增大入射光的频率，金属逸出功也将不变，故A错误； B、根据光电效应方程可知，Ek=hγ﹣W；可知，光电子的最大初动能由入射光的频率和逸出功决定，只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大，故B正确； C、光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多，光电子的最大初动能不变．故C错误； D、根据光电效应方程可知，Ek=hγ﹣W；可知，光电子的最大初动能由入射光的频率和逸出功决定，即使只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能也将不变，故D错误； 故选：B 2. 铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n。下列判断正确的是 A．n是质子　　　　　　　　　　　　 B．n是中子 C．X是Si的同位素　　　　　　　 　 D．X是P的同位素 参考答案： 答案：BD 解析：根据核反应方程质量数和电荷数守恒,可知选项B、D正确。 3. 如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是（   ） A．轻绳对小车的拉力等于mg B．m处于完全失重状态 C．小桶获得的动能为m2gh／(m+M) D．运动中小车的机械能增加，M和m组成系统机械能守恒 参考答案： CD 4. 如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．入口处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场；乙粒子以速度v2沿与ab 成45°的方向垂直射入磁场，经时间t2垂直于cd射出磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，则 A. B. C. D. 参考答案： AC 【详解】画出两粒子的运动轨迹如图； 两粒子比荷相同，则周期相同，设为T；设正方形的边长为a，则从d点射出的粒子运动半径为，运动时间；速度为v2的粒子，由几何关系： ，运动时间；根据 可知；；故选项AC正确，BD错误；故选AC. 5. 如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法错误的是（    ）   A.电压表示数变大        B.电流表示数变小 C.外电路等效电阻变大    D.内电路消耗的功率变大 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的(　　) A.温度与体积  B．体积和压强   C.温度和压强  D．压强和温度 参考答案： A 7. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝_________cm 参考答案： (1)(2分)    200  N/m，(2分)  20  cm 8. 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： (1)照片的闪光频率为________Hz. . (2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s 参考答案： (1)10    (2)0.75 9. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；② 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +．则X粒子的符号为  ▲  ；Y粒子的符号为  ▲  ． 参考答案： ，（2分）； （2分） 10. 研究发现两个氘核可聚变成，已知氘核的质量为2．0136u，中子的质量为1．0087u，He核质量为3．0150u．若质量亏损1u对应的核能为93l.5MeV，则两个氘核聚变成核的核反应方程为_________________________；上述反应中释放的核能为______________________________． 参考答案： 由核反应方程质量数和电荷数守恒可得两个氘核聚变成核的核反应方程；由MeV可求出释放的核能。 11. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率n和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.6×10-19C）     根据表格中的数据，作出了Uc-n图像，如图所示，则根据图像求出：     ①这种金属的截止频率为              Hz；（保留三位有效数字）     ②普朗克常量                Js。（保留两位有效数字） 参考答案：      ①由图像读得：； ②由图线斜率，解得： 12. （6分）一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到状态B(p1、V2)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为      ，气体分子的平均动能源网     （选填“增大”“减小”或“不变”），气体       （选填“吸收”或“放出”）热量。   参考答案： P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分) 13. 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 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （6分）如图为验证牛顿第二定律的实验装置图，实验中作出了如图所示的A、B两图象，图A中三线表示实验中               不同，图B中图线不过原点的原因是                 。     参考答案： 小车（和砝码）的质量；由于长木板的倾角过大（或其它合理描述） 15. （10分）现有下列实验器材：毫米刻度的直尺（长约30cm）一根，内径为2-3 mm的粗细均匀的直玻璃管一根（玻璃管内有一段长8-10 cm的水银柱封闭一段长约12-15mm的空气柱），量角器，温度计，带有重锤线的铁支架。请用上述器材设计一个用图像法处理数据的测定实验室内大气压强的实验方案： （1）实验原理_______________________________。 （2）请在方框内画出实验装置简图 （3）实验步骤____________________________________________________。 （4）测量的物理量___________________。 （5）请简述你是如何用图像法处理数据的_______________________________。 参考答案： （1）（2分）实验原理：如图中甲所示，设玻璃管内封闭空气柱长度为L，压强为p，根据玻意耳定律有pL=c（常量）。 设大气压强为p0，水银柱产生的压强为p’，则p=p0+p’，代入上式可得 设水银柱长度为L＇，则。取若干个不同的a值，测出相应的空气柱长度，虽然c是未知量，不能直接计算出p0，但可采用图像法，作出图像，图线的截距即为所求的大气压强； （2）（2分）如图甲； （3）（2分）实验步骤：①组装实验器材（如图甲）；②将玻璃管倾斜放置，用量角器测出玻璃与垂錘线的夹角a1，用直尺测出封闭空气柱长度L1；③多次改变玻璃管的倾角。 （4）（2分）测量物理量：分别测量和记录相就范的夹角a2、a3……和空气长度L2、L3 （5）数据处理方法：根据上述测量数据计算出相应的水银柱产生的压强、、……。以p＇主纵轴，为横轴，建立直角坐标系，根据记录的数据描点作图（如图乙），图线的截距就是所求的大气压强p。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y= r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为q，质量为m，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。求（1）质子射入磁场时速度的大小（2）沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间（3）与x轴正方向成30o角（如图中所示）射入的质子，到达y轴的位置坐标。               参考答案： （1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有   得      (2分) （2）质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动周期   在磁场中运动的时间     进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动r后到达y轴，因此有              所求时间为     (3分) （3）质子在磁场中转过120o角后从P点垂直于电场线进入电场， 如图所示。P点距y轴的距离      其中               得质子到达y轴所需时间为                  在y方向质子做匀速直线运动，因此有           质子到达y轴的位置坐标为（0，） （2分）          17. （12分）如图（a），质量m＝1kg的物体沿倾角q＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数m；（2）比例系数k。 （sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2） 参考答案： 解析：（1）对初始时刻：mgsinq－mmgcosq＝ma0  ① 由图读出a0=4m/s2代入①式， 解得：m＝＝0.25； （2）对末时刻加速度为零：mgsinq－mN－kvcosq＝0 ② 又N＝mgcosq＋kvsinq 由图得出此时v=5 m/s 代入②式解得：k＝=0.84kg/s。 18. （12分）如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中， 室温为T0＝300K有一光滑导热活塞 C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm汞柱）求： （1）将阀