2022-2023學年北京延慶縣永寧中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022-2023學年北京延慶縣永寧中學高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖為模擬遠距離輸電電路，兩理想變壓器的線圈匝數(shù)n1=n4＜n2=n3，A1，A2，A3為相同的理想交流電流表，當a，b端接入低壓交流電源時，則（）A．A1，A3的示數(shù)相等B．A1，A2，A3的示數(shù)相等C．A1的示數(shù)大于A2的D．A2的示數(shù)大于A3的參考答案：C：解：A、根據(jù)變壓器的規(guī)律電流與匝數(shù)成反比，得=，且n1＜n2故A1的示數(shù)大于A2故AB錯誤，C正確；D、同理，A2的示數(shù)小于A3的，故D錯誤故選：C2.物理學家常常根據(jù)物理實驗觀察到的現(xiàn)象提出假設(shè)，并用假設(shè)解釋一些物理現(xiàn)象，進而建立新理論。玻爾關(guān)于氫原子結(jié)構(gòu)的理論便是這種研究方法的成功典范。玻爾理論是根據(jù)下列哪些現(xiàn)象提出的（

）A．a(chǎn)粒子散射實驗現(xiàn)象B．慢中子轟擊鈾核產(chǎn)生的裂變現(xiàn)象C．天然放射現(xiàn)象D．氫原子光譜的不連續(xù)現(xiàn)象參考答案：AD盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗現(xiàn)象中，極少數(shù)α粒子發(fā)生在大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)學說，為修正盧瑟福理論與經(jīng)典電磁理論之間的矛盾，玻爾理論是根據(jù)a粒子散射實驗現(xiàn)象和氫原子光譜的不連續(xù)現(xiàn)象，提出了氫原子結(jié)構(gòu)的理論。故選AD。3.（06年全國卷Ⅰ）圖中為一“濾速器”裝置的示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在間a、b加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO/運動，由O/射出，不計重力作用?？赡苓_到上述目的的辦法是A．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里B．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里C．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外D．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外

參考答案：答案：AD解析：要使電子沿OO/運動，則電子在豎直方向所受電場力和洛侖茲力平衡，若a板電勢高于b板，則電子所受電場力豎直方向向上，其所受洛侖茲力必向下，由左手定則可判定磁場方向向里，故A選項正確。同理可判定D選項也正確。4.（多選題）如圖所示，傾角為θ的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的木塊通過輕質(zhì)細線繞過斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連，整個裝置均處于靜止狀態(tài)，已知mgsinθ＞Mg．現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端，鐵塊加速向下運動，斜面體仍保持靜止．不計滑輪摩擦及空氣阻力．則與放磁鐵前相比（）A．細線的拉力一定增大B．細線的拉力可能不變C．木塊所受到合力可能不變D．斜面體相對地面有向左的運動趨勢參考答案：AD【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】加磁鐵前，先對m和M分別進行受力分析，根據(jù)共點力平衡條件得出各個力的情況，加磁鐵后，再次對m和M分別受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出各個力的大小的改變情況．【解答】解：AB、加磁鐵前細線的拉力拉不動木塊，加磁鐵后，拉著木塊加速上滑，故細線的拉力一定變大，故A正確，B錯誤；C、加磁鐵前木塊保持靜止，合力為零，加磁鐵后，木塊加速上滑，根據(jù)牛頓第二定律，合力不為零，故C錯誤；D、放磁鐵后，由于木塊具有沿斜面向右上方的加速度，可對木塊和斜面體整體運用牛頓第二定律，其整體受到的外力的合力向右上方，故地面對斜面體有向右的靜摩擦力，故斜面體相對與地面有向左滑動的趨勢，故D正確；故選：AD．5.近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎(chǔ)．如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為T，則火星的平均密度ρ的表達式為(k為某個常數(shù))：（

）A．ρ＝kT

B．ρ＝

C．ρ＝kT2D．ρ＝參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實驗中：(1)如圖，某同學嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．

(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學建立了右下圖的坐標系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請在圖中標出縱軸表示的物理量，然后在坐標系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）7.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波的圖像。經(jīng)Δt=0.1s，質(zhì)點M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=__________m/s，周期T=__________s。參考答案：1，1.28.一簡諧橫波以10m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時刻的波形如圖，則x=0處質(zhì)點振動方向

______

(“沿y軸負方向”或“沿y軸正方向”)，從t=0開始計時，x=2m處的振動方程為y=

_______

cm。

參考答案：y軸負方向9.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個重要概念是

。參考答案：運動狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實驗總結(jié)出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c】牛頓第一定律

10.自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車繞某個定點O（圖中未畫出）做圓周運動，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點速度大小v1=2m/s。則A點的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.3111.某發(fā)電廠用2.2KV的電壓將電能輸出到遠處的用戶，后改為用22KV的電壓，在既有輸電線路上輸送同樣的電功率。前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為__________。要將2.2KV的電壓升高到22KV，若變壓器原線圈的匝數(shù)為180匝，則副線圈的匝數(shù)應該是________匝。參考答案：答案：100；1800解析：由于電線的電阻不變，相同的功率，以不同的電壓輸送時，輸送電流也不同。設(shè)輸送功率為P，則有，而在電線上損耗功率為，所以有損失的功率與輸送電壓的平方成反比，兩種輸電方式的輸送電壓之比為，所以損失功率之比為，即前后兩種輸電方式消耗在輸電線上的電功率之比為100。理想變壓器沒有能量損失，原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。所以副線圈的匝數(shù)為原線圈匝數(shù)的10倍，等于1800匝。12.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

13.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒敶罅繗湓訌牡?能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負功，氣體分子勢能增加。（2分）15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，一質(zhì)量為m=1.0kg的木塊從傾角為α=37o、長度為L=3.2m的固定粗糙斜面頂端由靜止開始運動，同時木塊受水平向左的風力作用，且水平風力與風速成正比，木塊在斜面上下滑時的加速度a與風速v之間的關(guān)系如圖乙所示。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，取重力加速度大小為g=10m/s2，請求解：(1).木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)(2).風速v=3.0m/s時木塊沿斜面下滑的時間t及木塊所受水平風力F的大小。

參考答案：0.25,2.0s,2.5N

解：（1）當風速為0時，物體下滑的加速度為4.0m/s2，

由牛頓定律得物體的加速度為：a=gsinα-μgcosα

解得：μ=0.25．

（2）由a-v圖象可得，a=4-0.8v

當v=3m/s時，物體下滑的加速度為a=1.6m/s2．

由運動學公式得，，解得t=2.0s

由牛頓第二定律得：mgsin37°-Fcos37°-μ（mgcos37°+Fsin37°）=ma

解得：F=2.5N

答：（1）木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25．

（2）風速v=3.0m/s時木塊沿斜面下滑的時間t為2.0s，木塊所受水平風力F的大小為2.5N．17.如圖所示，將帶電量Q=0.5C、質(zhì)量m’=0.3kg的滑塊放在小車絕緣板的右端，小車的質(zhì)量M=0.5kg，滑塊與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，小車的絕緣板足夠長，它們所在的空間存在著磁感應強度B=20T的水平方向的勻強磁場，磁場方向如圖所示．開始時小車靜止在光滑水平面上，一擺長L=1.25m、擺球質(zhì)量m=0.15kg的擺從水平位置由靜止釋放，擺到最低點時與小車相撞，如圖所示，碰撞后擺球恰好靜止(g取10m／s2)．求：

(1)擺球與小車的碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能△E；(2)碰撞后小車的最終速度．參考答案：解：（1）小球下擺過程,機械能守恒

mgL=（3分）

小球與小車相撞過程,動量守恒

mv0=Mv1（3分）

碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能

△E=－=1.3J（2分）（2）設(shè)滑塊與小車的最終相同速度V，動量守恒

Mv1=（M＋m’）V=mv0（2分）

此時對滑塊,洛侖茲力f=B