山東省濟(jì)寧市第十二中學(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.建筑工地常用吊車通過鋼索將建筑材料從地面吊到高處(如圖甲)．圖乙為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的簡化運動圖象，下列判斷正確的是

(

)A．前5s的平均速度是0.5m／s

B．46s末吊車吊的材料離地面的距離為28m

C．30～36s材料處于失重狀態(tài)D．前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂參考答案：CD2.（單選）“階下兒童仰面時，清明妝點正堪宜。游絲一斷渾無力，莫向東風(fēng)怨別離。”這是《紅樓夢》中詠風(fēng)箏的詩，風(fēng)箏在風(fēng)力F、線的拉力T以及重力G的作用下，能夠高高地飛在藍(lán)天上。關(guān)于風(fēng)箏在空中的受力可能正確的是：（

）參考答案：A3.如圖甲是氫原子的能級圖，對于一群處于n=4的氫原子，下列說法中正確的是

。A．這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級躍遷B．這群氫原子能夠發(fā)出6種不同頻率的光C．這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2eVD．如果發(fā)出的光中子有兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，其中一種一定是由n=3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的E．從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出的光的波長最長參考答案：BDE

解決本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生光電效應(yīng)的條件，以及知道能級間躍遷時，哪個能級間躍遷發(fā)出的光子能量最大，哪個能級間躍遷發(fā)出的光子能量最小．處于n=4激發(fā)態(tài)的大量氫原子躍遷時，最多發(fā)出的光子種數(shù)為=6,發(fā)出光的能量越小，頻率越低，波長越長。4.如圖所示，從斜面頂端P處以初速度υ0向左水平拋出一小球，落在斜面上的A點處，AP之間距離為L，小球在空中運動時間為t，改變初速度υ0的大小，L和t都隨之改變。關(guān)于L、t與υ0的關(guān)系，下列說法中正確的是（

）A．L與υ0成正比L與υ02成正比

C．t與υ0成正比

D．t與υ02成正比參考答案：BC5.升降機(jī)地板上放一木箱，質(zhì)量為m，當(dāng)它對地板的壓力N=0.8mg時，以下說法正確的是（

）A.加速上升

B.減速上升

C.靜止

D.勻速上升參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律，圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖2中未標(biāo)出）．計數(shù)點的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=

m/s；（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=

J，系統(tǒng)勢能的減少量△Eφ=

J．由此得出的結(jié)論是

．參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒．【考點】驗證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計數(shù)點5時的速度．（2）根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度：v5=．（2）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒．7.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

8.（4分）如圖為雙縫干涉的實驗示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長更___________（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減小）。參考答案：長，增大。解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長更長的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。9.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：10.公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機(jī)立即采取制動措施，使汽車開始做勻減速運動直到汽車停下。已知開始制動后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動時汽車的速度大小為_______m/s；開始制動后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。參考答案：4

10

12.5勻變速直線運動連續(xù)相等時間間隔內(nèi)位移之差等于即得到。根據(jù)勻變速直線運動位移公式，制動后第一秒內(nèi)，計算得。制動后3秒內(nèi)，汽車制動時間，即汽車運動時間只有2.5s，位移11.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：12.在接近收費口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時會產(chǎn)生振動。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個減速帶時，減速帶都給汽車一個向上的力，這個力使汽車上下顛簸，當(dāng)這個力的頻率等于汽車的固有頻率時，汽車發(fā)生共振，振動最厲害。所以有，。13.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過電流傳感器和計算機(jī)來測電源電動勢和內(nèi)阻實驗電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計算機(jī)（未畫出）相連，該小組成員通過實驗記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計算機(jī)擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動勢為____V；(2)現(xiàn)由三個規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實驗采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行實驗，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標(biāo)應(yīng)選取；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點睛：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的傳送帶，其水平部分ab=2.09m，傾斜部分bc=3.2m，與水平夾角為37°，皮帶沿圖示方向運動，速率恒為2m/s，把物體A輕放在點c處，它將被皮帶送到a點，且物體A一直沒脫離皮帶。若物體A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8，求物體A從c點被傳送到a點所用的時間。.(g取10m/ssin37°=0.6,cos37°=0.8)參考答案：物體由c到b過程:

∑F=μmgcosθ-mgsinθ=ma

a=0.4m/s2(2分)V=at

2=0.4t

t=5s

X=(1/2)at2〉3.2m3.2=(1/2)at12

t1=4s

V=at1=1.6m/s

(4分)物體由b到a過程:

v=1.6+8t2

t2=0.05s

(2分)X2=1.6t2+4t2=0.09m

(2分)

t3=2/v=1s所以，全程時間t=t1+t2+t3=5.05s17.（22分）下圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷，形成勻強(qiáng)電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度，到兩板距離相等。混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時，a種顆粒帶上正電，b種顆粒帶上負(fù)電。經(jīng)分選電場后，a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。已知兩板間距d=0.1m，板的度l=0.5m，電場僅局限在平行板之間；各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×10－5C/kg。設(shè)顆粒進(jìn)入電場時的初速度為零，分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時，不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取10m/s2。（1）左右兩板各帶何種電荷？兩極板間的電壓多大？（2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m，顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少？（3）設(shè)顆粒每次與傳帶碰撞反彈時，沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達(dá)式，并求出經(jīng)過多少次碰撞，顆粒反彈的高度小于0.01。

參考答案：解析：（1）左板帶負(fù)電荷，右板帶正電荷。

依題意，顆粒在平行板間的豎直方向上滿足

<1>

在水平方向上滿足

<2>

<1><2>兩式聯(lián)立得

（2）根據(jù)動能定理，顆粒落到水平傳送帶上滿足

（3）在豎直方向顆粒作自由落體運動，它第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向的速度。反彈高度

根據(jù)題設(shè)條件，顆粒第n次反彈后上升的高度

當(dāng)時，18.(18分)(1)為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km／h，假設(shè)