河南省洛阳市偃师中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

河南省洛阳市偃师中学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. 如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球（可视为点电荷）。t=0时，乙电荷向甲运动，速度为6m/s，甲的速度为0。此后，它们仅在相互静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的速度（v）一时间（t）图象分别如图中甲、乙两曲线所示．则由图线可知（      ） A．甲、乙两小球一定带同种电荷 B．t1时刻两电荷的电势能最大 C．0~t2时间内两电荷间的相互作用力一直增大 D．t1~t3时间内，乙的动能一直减小 参考答案： AB 2. 在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5m/s，则下列说法正确的是 A．此时P（-2m,0cm）、Q(2m,0cm)两点运动方向相反 B．再经过0.5s质点N刚好在（-5m，20cm）位置 C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3HZ D．该波的频率由传播介质决定与波源的振动频率无关 参考答案： B 3. 以下说法中正确的是（    ） A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象 B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实 C．某种介质中振源振动的越快，机械波传播得就越快 D．运动物体速度可以大于真空中的光速 参考答案： A A、水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，是由于膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，这是光的干涉现象，故A正确； B、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验加以证实，故B错误； C、机械波的传播速度和介质的振动快慢无关，故C错误； D、运动物体速度不能大于真空中的光速，故D错误。 故选A。 4. 完全相同的直角三角形滑块Ａ、Ｂ，按图所示叠放，设Ａ、Ｂ接触的斜面光滑，Ａ与桌面的动摩擦因数为μ．现在Ｂ上作用一水平推力Ｆ，恰好使Ａ、Ｂ一起在桌面上匀速运动，且Ａ、Ｂ保持相对静止，则Ａ与桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为（      ） Ａ．μ＝tanθ    Ｂ．μ＝（1/2）tanθ  Ｃ．μ＝2tanθ　 Ｄ．μ与θ无关 参考答案：     答案：B 5. (单选)如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，则两小球初速度之比为(　　) A．tanα　　　 　　　  B．cosα C．sinα　　　         D. tanα 参考答案： D 由几何关系可知，A的竖直位移，水平位移； B的竖直位移，水平位移 由平抛运动的规律可知， 解得： 则： 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是________,3215P是3015P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1 mg3215P随时间衰变的关系如图所示,请估算4 mg的3215P经________天的衰变后还剩0.25 mg. 参考答案： 3015P衰变的方程:3015P→3014Si+01e,即这种粒子为正电子.题图中纵坐标表示剩余3215P的质量,经过t天4 mg的3215P还剩0.25 mg,也就是1 mg中还剩mg=0.0625 mg,由题图估读出此时对应天数为56天.(54~58天都算对) 7. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 答案：变大；变大 8. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ） A．小车与轨道之间存在摩擦           B.导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大          D.所用小车的质量太大 参考答案： （1）小车的总质量，小车所受外（2）C 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. 如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球 表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。 参考答案： 4：1 11. （4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是      mA，当作电压表使用时，量程是      V。（两空均保留整数） 参考答案：     答案：500mA   50V 12. 某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示 。 （1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。 （2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。 参考答案： (1)5.0 (2)D4、D5 ：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．    （2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段. 13. 如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。 参考答案： c球；tD= 。   三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某实验小组用如图(a)的实验裝置校对流量计。盛水容器上端开口，下端有横截面一定的细管(厚度可忽略)与流量计相连(流量计可测得每秒流出液体的体积)。打开开关让水沿水平方向喷出，为保证流速恒定，实验时不断给容器加水保持液面稳定，已知当地的重力加速度为g。 请完善如下实验步骤 (1)安装器材前用螺旋测微器测量细管的直径如图(b)，其直径为d=___________mm； (2)按图(a)安装好实验器材，测定喷口到地面的竖直距离y，再打开开关让水喷出； (3)待水流运动稳定后，读出流量计读数：测量___________，计算水喷出时的初速度； (4)测得水喷出时的初速度为v，则液体的流量表达式Q=___________，代入具体数值可计算出实际流量。 (5)将实际流量值与读数值比较，进行流量计校对。 参考答案：     (1). 6.860mm    (2). 液体的水平射程x    (3). 【详解】（1）直径为d=6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm； （3）待水流运动稳定后，读出流量计读数：测量液体的水平射程x，计算水喷出时的初速度； （4）液体的流量表达式： 15. （多选）在“油膜法估测分子直径”的实验中： ①下列关于油膜法实验的说法中正确的是　C　 A．可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验 B．实验中撒痱子粉应该越多越好 C．该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜 D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 ②某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25m2的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为多少？ 参考答案： ： 解：①A、为了使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，故A错误； B、实验时先将痱子粉均匀洒在水面上适量即可，不能太多．故B错误； C、油膜为单分子紧密排列的，因此单分子油膜的厚度被认为是油分子的直径，故C正确； D、实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故D错误． 故选：C． ②根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时，此时油酸浓度最大，一滴油酸的体积为： V=ds=10﹣10m×0.25m2=2.5×10﹣11m3 一滴酒精油酸溶液的体积为：V0= 因此油酸的浓度为： 故答案为：①选C；②该老师配制的油酸酒精溶液浓度1.5×10﹣3． 【解析】 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 质量为mA=m和mB=3m的A、B两物体，在光滑水平面上如图所示放置，其中A紧靠墙壁，A、B之间用轻弹簧连接，现对B物体缓慢施加一向左的力压缩弹簧到某一位置，此过程该力做功W，突然撤去推力后，求：(1) 从撤去推力到A物体开始运动，墙对A的冲量大小；(2) A离开墙以后，弹簧弹性势能的最大值和B物体速度的最小值。 参考答案： (1) 推力对B物体做功W，转变为弹簧的弹性势能，当弹簧恢复自然长度后，又转变为B的动能，设此时B的速度为v0 ，则    W=