山東省濟寧市中國百強中學2023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.如圖所示，氫原子在不同能級間發(fā)生a、b、c三種躍遷時，釋放光子的波長分別是、、，則下列說法正確的是A．從n=3能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的波長可表示為B．從n=3能級躍遷到n=2能級時，電子的電勢能減小，氫原子的能量增加C．若用波長為的光照射某金屬時恰好能發(fā)生光電效應，則用波長為的光照射該金屬時也一定能發(fā)生光電效應D．用l2.09eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子時，可以發(fā)出三種頻率的光參考答案：

AD2.（多選題）如圖所示理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化，內阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負載，如果要求負載上消耗的電功率最大，則下列說法正確的是（）A．該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為e=EmsinB．變壓器原副線圈匝數的比值為C．電流表的讀數為D．負載上消耗的熱功率參考答案：BC【考點】變壓器的構造和原理；電功、電功率；正弦式電流的圖象和三角函數表達式．【分析】由圖可讀出最大值，周期，求得?，得出表達式，將變壓器和電阻等效為外電阻，則可根據電源輸出功率最大值的條件可明確輸出電壓及最大功率；再由功率公式可明確變壓器副線圈輸出的電壓；從而求出線圈匝數；【解答】解：A、周期，角速度，所以該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為，故A錯誤；B、設原副線圈中的匝數分別為和，電流分別為和，電壓分別為和，則，電阻R消耗的功率，即可見時，P有最大值，，此時，則，所以，故B正確；C、電流表的讀數為有副線圈電流的有效值：原線圈電流有效值為I1=，則：，故C正確；D、負載上消耗的功率，故D錯誤；故選：BC3.（單選）如圖，質量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質量為m的小物塊（可視為質點）放在小車的最左端．現用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動．物塊和小車之間的摩擦力為f．物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s．在這個過程中，以下結論不正確的是（）A．物塊到達小車最右端時具有的動能為（F﹣f）（l+s）B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為fsC．物塊克服摩擦力所做的功為f（l+s）D．物塊和小車增加的機械能為Fs參考答案：考點：動能定理的應用；功能關系．.專題：動能定理的應用專題．分析：木塊加速運動，木板也做加速運動，對木塊、木板、木塊和木板整體分別運用動能定理列式分析即可．解答：解：A、對物塊分析，物塊的位移為l+s，根據動能定理得，（F﹣f）（l+s）=mv2﹣0，則知物塊到達小車最右端時具有的動能為（F﹣f）（l+s）．故A正確．B、對小車分析，小車的位移為s，根據動能定理得，fs=Mv′2﹣0，知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為fs．故B正確．C、物塊相對于地的位移大小為l+s，則物塊克服摩擦力所做的功為f（l+s）．故C正確．D、根據能量守恒得，外力F做的功轉化為小車和物塊的機械能和摩擦產生的內能，則有：F（l+s）=△E+Q，則物塊和小車增加的機械能為△E=F（l+s）﹣fl．故D錯誤．本題選錯誤的，故選D．點評：本題關鍵是靈活地選擇研究對象進行受力分析，再根據動能定理列式后分析求解．4.（單選）質量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離開地的速率為v2．在碰撞過程中，鋼球受到合力的沖量的方向和大小為（）A．向下，m（v1﹣v2）B．向下，m（v1+v2）C．向上，m（v1﹣v2）D．向上，m（v1+v2）參考答案：解：選取豎直向下方向為正方向，根據動量定理得

地面對鋼球的沖量I=﹣mv2﹣mv1=﹣m（v1+v2），則地面對鋼球的沖量的方向向上，大小為m（v1+v2）．故選：D．5.（4分）下面核反應中X代表中子的是A． B．C．

D．參考答案：

BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學們設計了以下表格來記錄實驗數據。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據實驗數據繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結果參考答案：7.某同學在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶，已知在每條紙帶每5個計時點取好一個計數點，兩個計數點之間的時間間隔為0.1s，依打點時間順序編號為0、1、2、3、4、5，由于不小心，紙帶被撕斷了，如下圖所示.請根據給出的A、B、C、D四段紙帶回答:(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應是_____.(2)打A紙帶時，物體的加速度大小是______m／s2。(保留三位有效數字)

參考答案：8.如圖所示，為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持___________不變，用鉤碼所受的重力大小作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如右圖所示）。分析此圖線OA段可得出的實驗結論是_________________________________。（3）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(

)（單選題）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：（1）小車的總質量，(2分)小車所受外力，(2分)（2）在質量不變的條件下，加速度與外力成正比,(2分)

(3)C9.已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，10.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運動，乙車落后2s在同一地點由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運動，兩車運動方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）11.小球A和B從離地面足夠高的同一地點，分別沿相反方向在同一豎直平面內同時水平拋出，拋出時A球的速率為1m/s，B球的速率為4m/s，則從拋出到AB兩球的運動方向相互垂直經過時間為

s,此時A球與B球之間的距離為

m。參考答案：0.2；

112.雪在外力擠壓下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（選填“大于”“等于”或“小于”）。小麗利用冰的密度，使用如下方法來估測積雪的密度：在平整地面的積雪上，腳向下用力踩在雪上，形成一個下凹的腳印，然后測量腳印的深度和

，根據冰的密度就可以估測雪的密度。參考答案：小于

積雪的深度13.(1)如圖所示，在光滑、平直的軌道上靜止著兩輛完全相同的平板車，人從a車跳上b車，又立即從b車跳回a車，并與a車保持相對靜止，此后a車的速率—b車的速率______(選‘大于”、“小于”或‘等于，’);在這個過程中，a車對人的沖量—右車對人的沖量——————————(選填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。

(2)(9分)己知中子的質量是mn=1.6749x10-27kg，質子的質量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的質量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比結合能。(結果保留3位有效數字)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質彈贊連接在一起，輕質彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數k=100N/m,滑輪質量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質量mA(2)若滑塊A質量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關系可得AB的速度關系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據能量守恒定律即可求解物體A的質量；題（2）的關鍵是根據速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關系，然后再根據能量守恒定律列式求解即可．15.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數據解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數據解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L=0.2m，動摩擦因數μ=0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定有一輕質彈簧，現有一可視為質點的小球，小球質量m=0.2kg，壓縮輕質彈簧至A點后由靜止釋放（小球和彈簧不粘連），小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：（1）小球剛好能通過D點時速度的大小；（2）小球到達N點時速度的大小，對軌道的壓力；（3）壓縮的彈簧所具有的彈性勢能．參考答案：解：（1）小球剛好能沿DEN軌道滑下，則在半圓最高點D點必有：

mg=m則vD==2m/s（2）從D點到N點，由機械能守恒得：mvD2+mg?2r=mvN2代入數據得：vN=2m/s．在N點有：N﹣mg=m得N=6mg=12N根據牛頓第三定律知，小球到達N點時對軌道的壓力大小為12N．（3）彈簧推開小球的過程中，彈簧對小球所做的功W等于彈簧所具有的彈性勢能Ep，根據動能定理得

W﹣μmgL+mgh=mvD2﹣0

W=μmgL﹣mgh+mvD2=0.44J

即壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44J．答：（1）小球到達D點時的速度為2m/s；（2）小球到達N點時速度的大小是2m/s，對軌道的壓力是12N；（3）壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44J．【考點】動能定理；向心力；功能關系；機械能守恒定律．【分析】（1）小球恰好通過D點，由牛頓第二定律求出D點的速度．（2）從D到N由機械能守恒定律求出到達N點的速度，由牛頓運動定律求小球到達N點時速度的大小對軌道的壓力．（3）從A到C的過程中，由動能定理求出彈簧具有的彈性勢能．17.探險隊員在探險時遇到一山溝，山溝的一側豎直，另一側的坡面呈拋物線形狀。此隊員從山溝的豎直一側，以速度v0沿水平方向跳向另一側坡面。如圖所示以溝底的O點為原點建立坐標系Oxy