浙江省金華市義烏第三中學2022-2023學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動．小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，其F﹣v2象如乙圖所示．則（）A．小球的質量為B．當地的重力加速度大小為C．v2=c時，桿對小球的彈力方向向上D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等參考答案：AD【考點】向心力；物體的彈性和彈力．【分析】（1）在最高點，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則mg=m，聯立即可求得小球質量和當地的重力加速度大小；（2）由圖可知：當v2＜b時，桿對小球彈力方向向上，當v2＞b時，桿對小球彈力方向向下；（3）若c=2b．根據向心力公式即可求解．【解答】解：A、B、在最高點，若v=0，則N=mg=a；若N=0，由圖知：v2=b，則有mg=m=m，解得g=，m=R，故A正確，B錯誤；C、由圖可知：當v2＜b時，桿對小球彈力方向向上，當v2＞b時，桿對小球彈力方向向下，所以當v2=c時，桿對小球彈力方向向下，故C錯誤；D、若v2=2b．則N+mg=m=，解得N=mg，即小球受到的彈力與重力大小相等，故D正確．故選：AD2.如圖所示,200匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B=T的水平勻強磁場中,線框面積S=0.2m2,線框電阻不計.線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω=100rad/s勻速轉動,并與理想變壓器原線圈相連,副線圈線接入一只“220V60W”燈泡,且燈泡正常發光,熔斷器允許通過的最大電流為10A,下列說法中正確的是()A.圖示位置穿過線框的磁通量為零B.線框中產生交變電壓的有效值為400VC.變壓器原、副線圈匝數之比為20：11D.允許變壓器輸出的最大功率為4000W參考答案：CD解：A、圖示位置穿過的磁通量最大,A錯;B、線框中產生交變電壓的最大值為Em=nBSω=400V,有效值為400V,B錯;C、原副線圈匝數比===,C正確;D、允許變壓器輸出的最大功率為P=UI=4000W,D正確.故選CD.【點睛】解決本題的關鍵掌握交流電電動勢峰值的表達式，以及知道峰值與有效值的關系，知道原副線圈電壓、電流與匝數比的關系．3.A、B兩塊正對的金屬板豎直放置，在金屬板A的內側表面系一絕緣細線，細線下端系一帶電小球。兩塊金屬板接在如圖6所示的電路中。電路中的R1為光敏電阻，R2為滑動變阻器，R3為定值電阻。當R2的滑動觸頭P在a端時閉合開關S。此時電流表和電壓表的示數分別為I和U，帶電小球靜止時絕緣細線與金屬板A的夾角為θ，電源電動勢E和內阻r一定。則以下說法正確的是()圖6A．若將R2的滑動觸頭P向b端移動，則I不變，U增大B．保持滑動觸頭P不動，用更強的光照射R1，則I增大，U增大C．保持滑動觸頭P不動，用更強的光照射R1，則小球重新達到穩定后θ角減小D．保持滑動觸頭P不動，用更強的光照射R1，則U的變化量的絕對值與I的變化量的絕對值的比值不變參考答案：CD4.（單選）如圖所示，一玻璃管中注滿清水，水中放一軟木做成的小圓柱（直徑小于玻璃管的直徑，輕重大小合適，使它能在水中勻速上浮）．先將玻璃管的開口端用橡皮塞塞緊，再將其倒置．在軟木小圓柱上升的同時，將玻璃管水平向右加速移動，當玻璃管移到圖中虛線位置時，軟木小圓柱恰好運動到玻璃管的頂端．以下四個圖中，能正確反映小圓柱在上述過程中運動軌跡的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：運動的合成和分解．專題：運動的合成和分解專題．分析：小圓柱參加了兩個分運動，水平方向水平向右勻加速直線移動，豎直方向在管中勻速上浮，將分運動的速度合成可以得到合運動速度大小和方向的變化規律，進一步判斷軌跡．解答：解：小圓柱參加了兩個分運動，豎直方向在管中以v1勻速上浮，水平方向水平向右勻加速直線移動，速度v2不斷變大，將v1與v2合成，如圖由于曲線運動的速度沿著曲線上該點的切線方向，又由于v1不變，v2不斷變大，故θ不斷變小，即切線方向與水平方向的夾角不斷變小，故ABC均錯誤，D正確；故選：D．點評：本題關鍵由分運動速度合成出合速度后，得到合速度方向的變化規律，再結合軌跡討論即可．5.質量為m的木塊在置于水平桌面上的木板上滑行，木板靜止，它的質量M=3m．已知木塊與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數均為μ，則木板所受桌面的摩擦力大小為：A．μmg

B．2μmg

C．3μmg

D．4μmg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.太陽能是綠色能源，太陽能發電已被廣泛應用，某型號太陽能電池組的電動勢為20V，內阻為1Ω，給一個阻值為9Ω的電阻供電，則通過該電阻的電流為

____A，該電阻兩端的電壓為_______V.參考答案：2

18

7.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動勢E和內阻r。根據實驗數據繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.98.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數分別為nl和n2，當負載電阻R中流過的電流為I時，原線圈中流過的電流為

；現減小負載電阻R的阻值，則變壓器的輸入功率將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：答案：增大解析：由變壓器的電流比可知，，故，由題意知原線圈的電壓不變，由P2＝和P1＝P2可知，R減小時，則P1＝P2均增大。9.（5分）一輛電動自行車銘牌上的技術參數如表中所示：質量為M＝70kg的人騎此電動車沿平直公路行駛，所受阻力為車和人總重的0.03倍，不計自行車自身的機械損耗。（1）僅在電動機提供動力的情況下，此車行駛的最大速度為________m/s；（2）僅在電動機提供動力的情況下，以額定輸出功率行駛，速度為3m/s時，加速度大小為_____m/s2。參考答案：6m/s，0.3m/s210.實驗中,如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s.根據紙帶可判定小車做_______運動.根據紙帶計算各點瞬時速度:_____m/s_____m/s參考答案：（(1)勻加速

(2)3.90

2.6411.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度為B，正方形銅制線圈abcd邊長為L（L＜d），質量為m，將線圈在磁場上方高h處靜止釋放，cd邊剛離開磁場時速度與cd邊剛進入磁場時速度相等，則線圈穿越磁場的過程中（從cd邊剛進入磁場起一直到ab邊離開磁場為止），感應電流所做的功為

，線圈的最小速度為

．參考答案：2mgd12.一定質量的理想氣體，從初始狀態A經狀態B、C再回到狀態A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．（1）從狀態A到B，氣體經歷的是等溫（選填“等溫”“等容”或“等壓”）過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小為p0V0；（3）從A經狀態B、C再回到狀態A的過程中，氣體吸放熱情況為放熱（選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”）．參考答案：：解：（1）據題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由=c得知氣體的溫度不變，即從狀態A到B，氣體經歷的是等溫過程．（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）氣體從A經狀態B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內能不變，根據熱力學第一定律得知氣體要放熱．故答案為：①等溫；②p0V0；③放熱；【解析】13.已知氫原子的基態能量為E，激發態能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發態電離的光子的最大波長為________參考答案：原子從n=2躍遷到+∞所以故：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發生衍射現象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．則c的頻率最小，波長最長衍射現象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，在傾角為370的粗糙斜面的底端，一質量m=1kg可視為質點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連．t=0時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示，其中oab段為曲線，bc段為直線，在t1=0.1s時滑塊已上滑s=0.2m的距離，g取10m/s2，sin370=0.6．求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數μ的大小；（2）t3=0.4s時滑塊的速度大小；（3）鎖定時彈簧的彈性勢能Ep．參考答案：解：（1）由圖象可知0.1s物體離開彈簧向上做勻減速運動，加速度的大小：根據牛頓第二定律，有：代入數據解得：μ=0.5（2）根據速度時間公式，從c點開始至v=0所用時間：滑塊離開彈簧后上升的距離為：0，3s后滑塊開始下滑，下滑的加速度：0，3s﹣0.4s下滑的距離為：，因x2＜x故未觸及彈簧．t2=0.4s時的速度大小：v2=a't'=2×0.1=0.2m/s（3）由功能關系可得鎖定時彈簧的彈性勢能Ep：解：（1）物體與斜面間的動摩擦因數μ的大小為0.5；（2）t3=0.4s時滑塊的速度大小為0.2m/s；（3）鎖定時彈簧的彈性勢能Ep為4J．17.

質量分別為m1和m2的兩個小物塊用輕繩連接，繩跨過位于傾角α＝30°的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸之間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖所示。第一次，m1懸空，m2放在斜面上，用t表示m2自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間。第二次，將m1和m2位置互換，使m2懸空，m1放在斜面上，發現m1自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間為。求m1與m2之比。

參考答案：

④

（1分）由②、④式得

⑤

（2分）由①、③、⑤式可解得

（2分）

18.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)．已知氫原子的基態能量為E1(E1＜0)，電子質量為m,基態氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h)．（2）（9分）兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使