湖北省黃石市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖北省黃石市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在1905年，愛因斯坦先后發(fā)表了多篇具有劃時代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是英才苑

A．當(dāng)入射光的頻率低于某一金屬的極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)

B．對同一種金屬，若發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大

C．對同一種金屬，若發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光照時間越長，光電子的最大初動能越大

D．某單色光照射金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，若改用波長較短的光照射該金屬時可能發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：答案：ABD2.一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=5時刻，該波的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖（b）表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A.質(zhì)點Q的振動圖像與圖（b）相同B.在t=0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C.在t=0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D.平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示E.在t=0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大參考答案：CDE【詳解】A、由圖（b）可知，在時刻，質(zhì)點正在向y軸負(fù)方向振動，而從圖（a）可知，質(zhì)點Q在正在向y軸正方向運(yùn)動，故A錯誤；B、由的波形圖推知，時刻，質(zhì)點P正位于波谷，速率為零；質(zhì)點Q正在平衡位置，故在時刻，質(zhì)點P的速率小于質(zhì)點Q，故B錯誤；C、時刻，質(zhì)點P正位于波谷，具有沿y軸正方向最大加速度，質(zhì)點Q在平衡位置，加速度為零，故C正確；D、時刻，平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點，正處于平衡位置，沿y軸正方向運(yùn)動，跟（b）圖吻合，故D正確；E、時刻，質(zhì)點P正位于波谷，偏離平衡位置位移最大，質(zhì)點Q在平衡位置，偏離平衡位置位移為零，故E正確。故本題選CDE。3.（多選）（2011?市中區(qū)校級模擬）據(jù)報道，我國將于2011年上半年發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器，2011年下半年發(fā)射“神舟八號”飛船．屆時“神舟八號”與“天官一號”分別在內(nèi)外軌道繞地球做圓周運(yùn)動．下列判斷正確的是（）A． “天宮一號”的運(yùn)行速率大于“神舟八號”的運(yùn)行速率B． “天宮一號”的周期大于“神舟八號”的周期C． “神舟八號”適度加速有可能與“天官一號”實現(xiàn)對接D． “天富一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度參考答案：BC解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，軌道半徑越大，向心加速度越小，線速度越小，周期越大．天宮一號的軌道半徑大，則線速度小，周期大，向心加速度?。蔄錯誤，B正確，D錯誤．

C、．“神舟八號”適度加速，所需的向心力變大，萬有引力不夠提供，做離心運(yùn)動，可能會跟“天宮一號”對接．故C正確．故選BC．4.學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要了解物理學(xué)家對物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法．關(guān)于以上兩點下列敘述正確的是

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電與磁的聯(lián)系

B．庫侖提出了用電場線描述電場的方法

C．用點電荷來代替實際帶電體是采用了理想模型的方法

D．在驗證力的平行四邊形定則的實驗中使用了控制變量的方法參考答案：AC法拉第提出了用電場線描述電場的方法，B錯誤；在驗證力的平行四邊形定則的實驗中使用了等效替換的思想方法，D錯誤。選項AC說法符合物理學(xué)史。5.（多選）如圖是點電荷電場中的一條電場線，下面說法正確的是A．A點場強(qiáng)一定大于B點場強(qiáng)B．在B點靜止釋放一個電子，將一定向A點運(yùn)動C．正電荷從A點運(yùn)動到B點，其電勢能一定減小D．正電荷運(yùn)動中通過A點時，其運(yùn)動方向一定沿AB方向參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，AB兩端接直流穩(wěn)壓電源，UAB＝100V，R0＝40W，滑動變阻器總電阻R＝20W，當(dāng)滑動片處于變阻器中點時，C、D兩端電壓UCD為___________V，通過電阻R0的電流為_____________A。

參考答案：答案：80，2解析：當(dāng)滑動片處于變阻器中點時，可以將變阻器分成兩個電阻，，電路如圖，則與串聯(lián)，再與并聯(lián)。根據(jù)部分電路歐姆定律，有，。代入數(shù)據(jù)可得，。7.（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉(zhuǎn)周期T，地球表面的重力加速度g.某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律有又因為地球上的物體的重力約等于萬有引力,有

由以上兩式得:

⑴請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個物理量,并寫出估算過程).參考答案：解析：（1）以上結(jié)果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力?！?3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】8.(7分)利用如圖裝置可測量大氣壓強(qiáng)和容器的容積。步驟如下：①將倒U形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標(biāo)注此時水面的位置K；再將一活塞置于10ml位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度位置；上下移動B，保持A中的水面位于K處，測得此時水面的高度差為17.1cm。②拔出橡皮塞，將針筒活塞置于0ml位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10ml位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K，測得此時玻璃管中水面的高度差為16.8cm。(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強(qiáng)，△V示針筒內(nèi)氣體的體積，△p1、△p2表示上述步驟①、②中燒瓶內(nèi)外氣體壓強(qiáng)差大小，則步驟①、②中，氣體滿足的方程分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)由實驗數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝＿＿＿＿＿ml，大氣壓強(qiáng)p0＝＿＿＿＿Pa。(3)(單選題)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A)僅對容積的測量結(jié)果有影響(B)僅對壓強(qiáng)的測量結(jié)果有影響(C)對二者的測量結(jié)果均有影響(D)對二者的測量結(jié)果均無影響參考答案：（1）p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;

p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）560

9.58×104（3）C（1）對于步驟①，根據(jù)玻意耳定律可得p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;對于步驟②，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）聯(lián)立解得V0＝△V=56×10ml=560ml；p0＝△p1=56×0.171×1.0×103×10Pa=9.58×104Pa。（3）倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在對二者的測量結(jié)果均有影響，選項C正確。

9.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實驗中，電火花打點計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實驗的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項易得答案。10.(5分，選修物理3-4)如圖13所示為某一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，由此可知該波沿

傳播，該時刻a、b、c三點速度最大的是

點，加速度最大的是

點，從這時刻開始，第一次最快回到平衡位置的是

點。若t=0.02s時質(zhì)點c第一次到達(dá)波谷處，則此波的波速為

m/s。參考答案：答案：x軸正方向，a，c，c,100(每空1分)11.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：12.如圖12所示，（甲）圖是某學(xué)生測量“勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實驗裝置，由于實驗中連接重物和木塊的細(xì)線過長，所以當(dāng)重物著地后，木塊還會在木板上繼續(xù)滑行，圖（乙）所示紙帶是重物著地后的一段打點紙帶（注意圖中任兩個計數(shù)點間都有四個點沒有標(biāo)出）。若打點計時器所用的交流電頻率為50Hz，則木塊的加速度為a=_____m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=_____。（g=10m/s2忽略空氣阻力以及紙帶與打點計時器間的摩擦，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）圖12

參考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.05013.如圖所示，在固定的光滑水平地面上有質(zhì)量分別為mA和mB的木塊A、B.A、B之間用輕質(zhì)彈簧相連接，用水平向右的外力F推A，彈簧穩(wěn)定后，A、B一起向右作勻加速直線運(yùn)動，加速度為a以向右為正方向.在彈簧穩(wěn)定后的某時刻，突然將外力F撤去，撤去外力的瞬間，木塊A的加速度是aA=______，小塊B的加速度是aB=______.參考答案：，a三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，水平面上有兩根相距0．5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體棒長L=0．5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．4T．現(xiàn)使以的速度向右做勻速運(yùn)動。

（1）中的感應(yīng)電動勢多大？（2）中電流的方向如何？（3）若定值電阻R=3.0，導(dǎo)體棒的電阻r=1.0，則電路中的電流多大？參考答案：解析：17.某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動，并將小車運(yùn)動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為v—t圖象，如圖所示（除2s—10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）。已知在小車運(yùn)動的過程中，2s—14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為1.0kg，可認(rèn)為在整個運(yùn)動過程中小車所受到的阻力大小不變。求：（1）小車所受到的阻力大??；（2）小車勻速行駛階段的功率；（3）小車在加速運(yùn)動過程中位移的大小。參考答案：（1）f=1.5N（5分）

（2）P=9w(5分)

（3）S=39m