上海市崇明縣東門中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

上海市崇明縣東門中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.(多選)小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系如圖所示．此線圈與一個R=9Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，線圈自身的電阻r=1Ω，下列說法正確的是（）A．交變電流的周期為0.2sB．交變電流的頻率為2.5HzC．發(fā)電機輸出電壓的有效值為10VD．發(fā)電機輸出的電功率為18W參考答案：BD2.質(zhì)量為0．6kg的物體在水平面上運動，圖中的兩條斜線分別是物體受水平拉力和不受水平拉力的v-t圖像，則

(

)A．斜線①一定是物體受水平拉力時的圖像B．斜線②一定是物體不受水平拉力時的圖像C．水平拉力一定等于0．2ND．物體所受的摩擦力可能等于0．2N參考答案：CD3.如圖所示，木塊A的質(zhì)量為m，木塊B的質(zhì)量為M，疊放在光滑的水平面上?，F(xiàn)用水平力F作用于A，恰能使A、B一起運動；今撤去力F，將另一水平力作用于木塊B,則保持A、B相對靜止的條件是不超過

(

)A． B． C． D．參考答案：C系統(tǒng)在水平方向只受力F作用，恰能一起運動，則A、B具有相同加速度，即，木塊B水平方向只受A對B的靜摩擦力(臨界條件對應(yīng)的受力對象)，因此最大靜摩擦力；若撤去力F，將水平力作用于B，則對系統(tǒng)有，木塊A水平方向只受B對A的靜摩擦力f(臨界條件對應(yīng)的受力對象)，相對靜止的條件是相互作用的靜摩擦力，且，聯(lián)立解得，C項正確。4.（單選）如圖所示，傾斜導(dǎo)軌寬為L，與水平面成α角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上。當回路中的電流強度為I時，關(guān)于金屬桿所受安培力的描述，下列說法中正確的是

A．方向垂直ab桿沿斜面向上B．方向垂直ab桿水平向右C．D．參考答案：B5.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，電壓表和電流表均為理想電表，R為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，RO為定值電阻。當原線圈接如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是A．電壓表V2的示數(shù)為9VB．原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為（V）C．R處溫度降低時，電流表的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變小D．R處溫度降低時，變壓器原線圈的輸入功率增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，在勻強磁場中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應(yīng)強度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．7.氫原子能級如圖17所示，則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射___________種不同頻率的光子。圖17參考答案：13.6eV，38.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.729.一物體在光滑水平面上的A點以一定初速度開始運動，同時受到一個與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點時速度恰為零。則這一過程所需時間為

。參考答案：

答案：10.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m11.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷___(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是符合事實的．參考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)12.某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗。圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為

m/s,小車的加速度大小為

m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實驗前未平衡摩擦力（2分）13.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：ΔE=17.6MeV.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒乓球運動.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2L、網(wǎng)高h，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力.(設(shè)重力加速度為g)(1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺的P1點(如圖實線所示)，求P1點距O點的距離x1.

(2)若球在O點正上方某高度處以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P2點(如圖虛線所示)，求v2的大小.參考答案：17.A、B兩種光子的能量之比為2:1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為EA、EB.求A、B兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功.參考答案：18.如圖所示，一個質(zhì)量m=1kg的長木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為R=1.8m的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為s=0.08m；另一質(zhì)量也為m的小滑塊從軌道的最高點由靜止開始下滑，從圓弧的最低點A滑上木板。設(shè)長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機械能損失。木板的長度可保證物塊在運動的過程中不與墻接觸。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=0.1，g取10m/s2。試求：（1）滑塊到達A點時對軌道的壓力大??；（2）當滑塊與木板達到共同速度（）時，滑塊距離木板左端的長度是多少？參考答案：【知識點】牛頓第三定律動能定理勻變速運動規(guī)律C2E2A2【答案解析】（1）30N（2）17.96m解析：從物塊開始滑動到A由動能定理得:mgR=.得在A點對物塊由牛頓第三定律得由牛頓第三定律得在A點對軌道的壓力（2）物塊滑上木板后，在摩擦力作用下，木板從靜止開始做勻加速運動，設(shè)木板加速度為a，經(jīng)歷時間T后與墻第一次碰撞，碰撞時的速度為，則聯(lián)立解得：T=0.4s在物塊與木板兩者達到共同速度前，在每次碰撞之間，木板受到物塊對它的摩擦力作用而做加速度恒定的勻變速直線運動，因而木板與墻相碰后將返回至初態(tài)，所用時間也為T，設(shè)在物塊與木板兩者達