2022-2023學(xué)年湖南省岳陽(yáng)市南江橋中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖南省岳陽(yáng)市南江橋中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為A．13.6eV

B．3.4eV

C．10.2eV

D．12.09eV參考答案：D2.（單選）1888年，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在，使人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)存在的另一種形式，這位物理學(xué)家是（）

A．赫茲B．奧斯特C．麥克斯韋D．法拉第參考答案：考點(diǎn)：物理學(xué)史．分析：麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在．赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在．解答：解：1864年，英國(guó)青年物理學(xué)家麥克斯韋在研究了當(dāng)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了麥克斯韋電磁理論，并預(yù)言了電磁波的存在；1888年，德國(guó)青年物理學(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A．3.

一個(gè)物塊與豎直墻壁接觸,受到水平推力F的作用,F隨時(shí)間變化的規(guī)律為F=kt(常量k>0).設(shè)物塊從t=0時(shí)起由靜止開(kāi)始沿墻壁豎直向下滑動(dòng),物塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<1),得到物塊與墻壁間的摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,則可知（

）

A.物塊的重力等于aB.在0～t1時(shí)間內(nèi),物塊在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.在0～t1時(shí)間內(nèi),物塊在豎直方向做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)D.物塊與豎直墻壁間的最大靜摩擦力不斷增大參考答案：ACD4.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖.氫原子從n=5的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)輻射出a光子，從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射出b光子.下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)光子的能量比b光子的能量大B．若a、b兩種光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，則a光的傳播速度比b光的傳播速度大C．若b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．若用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用a光照射雙縫得到相鄰亮條紋的間距比用b光照射雙縫得到的相鄰亮條紋的間距大參考答案：BD5.關(guān)于溫度，下列說(shuō)法中正確的是

（

）

A．溫度升高1℃，也可以說(shuō)溫度升高1K

B．溫度由攝氏溫度t升至2t，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度便由T升至2T

C．絕對(duì)零度就是當(dāng)一定質(zhì)量的氣體體積為零時(shí)，用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出的溫度

D．隨著人類(lèi)制冷技術(shù)的不斷提高，總有一天絕對(duì)零度會(huì)達(dá)到參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：_____________參考答案：7.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=___；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=_____。參考答案：；

8.

(4分)某人把質(zhì)量為m的球從靜止開(kāi)始舉高h(yuǎn)，并使它獲得速度v，則人對(duì)球做的功等于_____,重力對(duì)物體做功_____，合外力對(duì)物體做功_____。（重力加速度為g）參考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv29.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：10.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開(kāi)始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

11.用直升機(jī)懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)，與豎直方向成θ角。不計(jì)直升機(jī)螺旋槳引起的氣流對(duì)紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機(jī)質(zhì)量M，機(jī)身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機(jī)螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；12.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：0.8，2解析：由動(dòng)量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由動(dòng)量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物塊最終的共同速度為V=2m/s。13.如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長(zhǎng)L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動(dòng)的距離為_(kāi)_____________m；使它翻下桌子力F做的功至少為_(kāi)_____________J。

參考答案：0.4m

1.6J三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大?。?2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.2013年霧霾天氣在我國(guó)影響范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染濃度高，空氣質(zhì)量下架，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注．霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成，是使能見(jiàn)度降低到1千米以內(nèi)的自然現(xiàn)象．如圖所示在霧霾的天氣中有一艘質(zhì)量為m=500t的輪船從某碼頭由靜止啟航做直線運(yùn)動(dòng)，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開(kāi)，此時(shí)船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s0=480m處有一只拖網(wǎng)漁船正以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)漁船船頭恰在此時(shí)位于輪船的航線上．船長(zhǎng)立即下令采取制動(dòng)措施，附加了F=1.0×105N的制動(dòng)力，結(jié)果輪船到達(dá)漁船的穿越點(diǎn)時(shí)，漁船的拖網(wǎng)也剛好穿過(guò)航線，避免了事故的發(fā)生．已知漁船連同拖網(wǎng)共長(zhǎng)L=200m，輪船航行過(guò)程中所受的阻力恒定，試求：（1）輪船減速時(shí)的加速度（2）輪船的額定功率（3）發(fā)現(xiàn)漁船時(shí)輪船已離開(kāi)碼頭的距離．參考答案：【考點(diǎn)】：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．【專(zhuān)題】：功率的計(jì)算專(zhuān)題．【分析】：（1）先求出漁船通過(guò)的時(shí)間，輪船運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于漁船運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)位移時(shí)間公式即可求得加速度；（2）根據(jù)牛頓第二定律求出輪船所受阻力，最大速度行駛時(shí)，牽引力等于阻力，再根據(jù)功率P=Fvm求出功率；（3）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到看到漁船的過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理即可解題．：解：（1）漁船通過(guò)的時(shí)間為：t=由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：，得：=﹣0.4m/s2（2）輪船做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：﹣（F+Ff）=ma

解得：Ff=1.0×105N

最大速度行駛時(shí)，牽引力為：F=Ff=1.0×105N，功率為：P=Fvm=Ffvm=1.0×105×20W=2.0×106W

（3）由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得：S1=1.1×104m答：（1）輪船減速時(shí)的加速度a為﹣0.4m/s2；（2）輪船的額定功率P為2.0×106W；（3）發(fā)現(xiàn)漁船時(shí)，輪船離開(kāi)碼頭的距離為1.1×104m．【點(diǎn)評(píng)】：本題主要考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)基本格式、牛頓第二定律及動(dòng)能定理得直接應(yīng)用，難度適中，解題時(shí)注意牽引力做的功等于功率與時(shí)間的乘積．17.（22分）如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q>0）和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時(shí)，這束帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)。已知重力加速度大小為g。（1）從A點(diǎn)射出的帶電微粒平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入有磁場(chǎng)區(qū)域，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向離開(kāi)，求點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。（2）請(qǐng)指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域，并說(shuō)明理由。（3）若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里？并說(shuō)明理由。參考答案：解析：本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。帶電粒子平行于x軸從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，說(shuō)明帶電微粒所受重力和電場(chǎng)力平衡。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，由可得

方向沿y軸正方向。帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后，將做圓周運(yùn)動(dòng)。且

r=R如圖（a）所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。由

得

方向垂直于紙面向外（2）這束帶電微粒都通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。方法一：從任一點(diǎn)P水平進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電微粒在磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其圓心位于其正下方的Q點(diǎn)，如圖b所示，這束帶電微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后的圓心軌跡是如圖b的虛線半圓，此圓的圓心是坐標(biāo)原點(diǎn)為。方法二：從任一點(diǎn)P水平進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電微粒在磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖b示，高P點(diǎn)與O′點(diǎn)的連線與y軸的夾角為θ，其圓心Q的坐標(biāo)為（-Rsinθ，Rcosθ）,圓周運(yùn)動(dòng)軌跡方程為

得x=0

x=-Rsinθy=0

或

y=R(1+cosθ)（3）這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域是x>0帶電微粒在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段半徑為r′的圓弧運(yùn)動(dòng)后，將在y同的右方(x>0)的區(qū)域離開(kāi)磁場(chǎng)并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖c所示。靠近M點(diǎn)發(fā)射出來(lái)的帶電微粒在突出磁場(chǎng)后會(huì)射向x同正方向的無(wú)窮遠(yuǎn)處國(guó)靠近N點(diǎn)發(fā)射出來(lái)的帶電微粒會(huì)在靠近原點(diǎn)之處穿出磁場(chǎng)。所以，這束帶電微粒與x同相交的區(qū)域范圍是x>0.18.如圖所示,在豎直方向上A、B物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A物體固定在水平地面上,B、C兩物體通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪相連,C物體放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30.用手拿住C物體，使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行，已知B的質(zhì)量為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦力不計(jì),開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放C物體后它沿斜面下滑,斜面足夠長(zhǎng)，求：（1）求釋放C物體瞬間彈簧壓縮的長(zhǎng)度和C物體的加速度；（2）B物體的最大速度.參考答案：（1）釋放瞬間，對(duì)B受力分析,

彈簧彈力F=kx1=mg，x1＝(5分）

對(duì)b、C受力分