山東省棗莊市市臺兒莊區(qū)澗頭集鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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1.一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P很緩慢地移動到Q點，如圖3所示，則力F所做的功為

:

(

)A．mgLcosθ

B．FLsinθ

C．mgL(1一cosθ)

D．FL(1一cosθ)參考答案：C2.點電荷Q1、Q2和Q3所產(chǎn)生的靜電場的等勢面與紙面的交線如圖所示，圖中標(biāo)在等勢面上的數(shù)值分別表示該等勢面的電勢，a、b、c……表示等勢面上點，下列說法正確的有（

）

A．位于g點的點電荷不受電場力作用B．b點的場強與d點的場強大小一定相等C．把電荷量為q的正點電荷從a點移到i點，再從i點移到f點過程中，電場力做的總功大于把該點電荷從a點直接移到f點過程中電場力所做的功D．把1C正電荷從m點移到c點過程中電場力做的功等于7kJ參考答案：D試題分析：位于g點的位置電勢為零，場強不為零，所以點電荷受電場力作用，故A錯誤；b點的場強與d點的場強是由點電荷Q1、Q2和Q3所產(chǎn)生的場強疊加產(chǎn)生的，Q2和Q3與b點和d點的距離不等，根據(jù)點電荷場強公式得Q2和Q3在b點和d點的場強大小不等，方向不同．所以b點的場強與d點的場強大小不相等，故B錯誤；根據(jù)電場力做功W=qU得把電荷量為q的正點電荷從a點移到i點，再從i點移到f點過程中，電場力做的總功等于把該點電荷從a點直接移到f點過程中電場力所做的功，故C錯誤；把1庫侖正電荷從m點移到c點過程中電場力做的功W=qU=1C×=7kJ，故D正確；故選D考點：電場強度；電場力的功【名師點睛】本題考查了電場線特點及沿電場線的方向電勢降低，點電荷連線上的電勢分布。在等勢面上移動電荷電場力做功為零。3.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則

A．滑塊可能受到三個力作用

B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零

D．斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于mg參考答案：AD4.（單選）如圖甲所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?a，磁感應(yīng)強度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框CDEF從圖示位置開始沿x軸正以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，在乙圖中給出的線框E、F兩端的電壓UEF與線框移動距離的關(guān)系的圖象正確的是參考答案：D5.如圖所示為一平行板電容器，兩板之問的距離d和兩板正對面積s都可以調(diào)節(jié)，電容器兩極與電池相連接。Q表示電容器的電量，E表示兩板間的電場強度。則（

）

A．當(dāng)d增大，S不變時，Q減少，E減少

B．當(dāng)S增大，d不變時，Q增大，E增大

c．當(dāng)d減小，S增大時，Q增大，E增大

D．當(dāng)S減小，d增大時，Q不變，E增大參考答案：AC由C=，C=，E=可得AC正確二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.簡諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1=0m和x2=1m兩處的質(zhì)點的振動圖線如圖所示，又知此波的波長大于1m，則此波的傳播速度v＝________m/s．

參考答案：

答案：

7.某同學(xué)采用—1/4圓弧軌道做平拋運動實驗，其部分實驗裝置示意圖如圖甲所示。實驗中，通過調(diào)整使出口末端B的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的A點由靜止釋放。圖乙是小球做平拋運動的閃光照片，照片中的每個正方形小格的邊長代表的實際長度為4.85cm。已知閃光頻率是10Hz。則根據(jù)上述的信息可知：小球到達軌道最低點B時的速度大小vB＝

m/s，小球在D點時的豎直速度大小vDy=

m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝

m/s2。參考答案：8.（4分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA_

_VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：

答案：小于（2分）吸熱（2分）9.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、10.氫原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氫原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將__________(填“吸收”或“放出”)波長為____________的光子。參考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子11.如圖所示為“風(fēng)光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

12.一定質(zhì)量的理想氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下時體積為V0，分別經(jīng)過如下兩個不同的過程使體積都增大到2V0：①等溫膨脹變?yōu)?V0，再等容升壓使其恢復(fù)成一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，總共吸收的熱量為Q1，內(nèi)能的變化為；②等壓膨脹到2V0，吸收的熱量為Q2，內(nèi)能的變化為．則Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）參考答案：小于

等于

13.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點所經(jīng)歷的時間為0.25s，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)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(fā)生衍射現(xiàn)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(xiàn)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?。畡tc的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)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。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平地面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的長木板，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切．圖中A點距離長木板上表面高度h=0.6m．一質(zhì)量m=1kg的小滑塊自A點沿弧面由靜止滑下，然后由弧形軌道末端滑到長木板上?；瑝K在木板上滑行t=1s后，和木板以共同速度v=1m／s勻速運動，取g=10m／s2．求：(1)滑塊與木板間的摩擦力；(2)滑塊沿弧面下滑過程中克服摩擦力做的功；(3)滑塊相對木板滑行的距離．參考答案：17.如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強磁場，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小都為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點，不計微粒的重力。求：（1）微粒在磁場中運動的周期；（2）從P點到Q點，微粒的運動速度大小及運動時間；（3）若向里磁場是有界的，分布在以O(shè)點為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達Q點，求其速度的最大值。參考答案：（1）由及得：（2）令n表示帶電粒子在磁場中運動時的圓心個數(shù)，則由幾何關(guān)系可知，微粒運動的軌道半徑r應(yīng)滿足：，（n=2,3,4,5,…），

結(jié)合（1）可知，

，（n=2,3,4,5,…）；

相應(yīng)的運動軌跡所對應(yīng)的圓心角φ滿足：①當(dāng)n為偶數(shù)時，；（n=2,4,6,8,…）②當(dāng)n為奇數(shù)時，；（n=3,5,7,9,…）對應(yīng)的運動時間t滿足：

①當(dāng)n為偶數(shù)時，

，（n=2,4,6,8,…）；

②當(dāng)n為奇數(shù)時，

；（n=3,5,7,9,…）（3）由幾何關(guān)系可知，

，（n=2,3,4,5,…）；

得：當(dāng)n=3時，r可取滿足條件的最大值，rmax=，

相應(yīng)的粒子速度.

相應(yīng)的運動軌跡如圖所示。18.表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度．額定車速整車質(zhì)量載重額定輸出功率電動機額定工作電壓和電流18km/h40kg80kg180W36V/6A請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題（g取10m/s2）：（1）此電動機的電阻是多少？正常工作時，電動機的效率是多少？（2）在水平平直道路上行駛過程中電動自行車受阻力是車重（包括載重）的k倍，試計算k的大?。?）仍在上述道路上行駛，若電動自行車滿載時以額定功率行駛，當(dāng)車速為2m/s時的加速度為多少？參考答案：考點： 功率、平均功率和瞬時功率．專題： 功率的計算專題．分析： （1）從表中可知，輸出功率和輸入功率，進而求得額外功率，得到內(nèi)阻和效率．（2）當(dāng)牽引力等于阻力時，速度達到最大，根據(jù)輸出功率通過P額=fvm=k（M+m）gvm求出k的大?。?）根據(jù)輸出功率和速度求出牽引力的大小，通過牛頓第二定律求出電動車的加速度．解答： 解：（1）從表中可知，輸出功率P出=180W，輸入功率P入=UI=36×6W=216W