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=