天津河北區(qū)第三十九中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一——“地上物理學(xué)”和“天上物理學(xué)”的統(tǒng)一．它表明天體運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循相同的規(guī)律．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中將行星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)假想成圓周運(yùn)動(dòng)；另外，還應(yīng)用到了其它的規(guī)律和結(jié)論，其中有A．牛頓第二定律

B．牛頓第三定律C．開(kāi)普勒的研究成果

D．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常數(shù)參考答案：ABC2.（單選）物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列說(shuō)法中不符合史實(shí)的是（） A． 亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng) B． 哥白尼提出了日心說(shuō)，并發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 C． 平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等描述運(yùn)動(dòng)所需要的概念是伽利略首先建立的 D． 笛卡爾認(rèn)為如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)參考答案：考點(diǎn)： 物理學(xué)史；平均速度．專題： 常規(guī)題型．分析： 根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．解答： 解：A、士亞里士多德認(rèn)為：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方，故A正確；B、哥白尼提出了日心說(shuō)，開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故B錯(cuò)誤；C、平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等描述運(yùn)動(dòng)所需要的概念是伽利略首先建立的，故C正確；D、笛卡爾認(rèn)為如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向，故D正確；本題選不符合史實(shí)的，故選：B．點(diǎn)評(píng)： 本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問(wèn)題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．3.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C，四個(gè)電阻的阻值之比R1：R2：R3：R4=3：2：1：1。開(kāi)始開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K閉合，則電路穩(wěn)定時(shí)通過(guò)電阻R3的電量為 （

）

A．

B．

C．

D．參考答案：C4.一列波長(zhǎng)大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖像如圖所示。由此可知A．波長(zhǎng)為mB．波速為C．末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同D．末點(diǎn)的振動(dòng)速度大于點(diǎn)的振動(dòng)速度參考答案：A

解析：，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動(dòng)，又由于波長(zhǎng)大于1m，所以，所以，，A對(duì)，波速，B錯(cuò)；由振動(dòng)圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，C錯(cuò)；1s末A點(diǎn)速度為零，B點(diǎn)速度最大，D錯(cuò)。5.（多選）如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說(shuō)法中正確的是A．A、B兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同B．C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同C．在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大D．帶正電的試探電荷在O處的電勢(shì)能大于在B處的電勢(shì)能參考答案：BD

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在《測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測(cè)量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時(shí)間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。7.（選修3—4）（5分）某種媒質(zhì)的折射率為，有一束光從該媒質(zhì)射向真空，要使真空中有折射光，入射角應(yīng)滿足的條件是____________。

參考答案：答案：i＜45°

8.如圖所示，地面上某區(qū)域存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，其等勢(shì)面與地面平行等間距．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球以水平方向的初速度v0由等勢(shì)線上的O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球由O點(diǎn)到達(dá)同一豎直平面上的另一等勢(shì)線上的P點(diǎn)．已知連線OP與水平方向成45°夾角，重力加速度為g，則OP兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_(kāi)_______．參考答案：9.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

510.如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過(guò)Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：11.如圖所示的單擺，擺球a向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好與一沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前a球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h，偏角θ較小，擺動(dòng)的周期為T(mén)，a球質(zhì)量是b球質(zhì)量的4倍，碰撞前a球在最低點(diǎn)的速度是b球速度的一半。則碰撞后，擺動(dòng)的周期為_(kāi)_______T，擺球的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為_(kāi)______h。參考答案：A.1

0.16

B.

12.（5分）假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化鈉NaCl分子，若取Na+與Cl-相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)其電勢(shì)能為零，一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為-6.1eV，已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl-所放出的能量（親和能）為3.8eV。由此可算出，在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過(guò)程中，外界供給的總能量等于____________。參考答案：答案：4.813.自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車?yán)@某個(gè)定點(diǎn)O（圖中未畫(huà)出）做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點(diǎn)轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點(diǎn)速度大小v1=2m/s。則A點(diǎn)的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.31三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(8分)如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)著放置，s1、s2分別為M、N板上的小孔，s1、s2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且s2O=R。以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)后，通過(guò)s2進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)。（1）當(dāng)M、N間的電壓為U時(shí)，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小υ；（2）若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U0；（3）當(dāng)M、N間的電壓不同時(shí)，粒子從s1到打在D上經(jīng)歷的時(shí)間t會(huì)不同，求t的最小值。

參考答案：（1）粒子從s1到達(dá)s2的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得

①

解得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小

（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

②

由①②得加速電壓U與軌跡半徑r的關(guān)系為

③當(dāng)粒子打在收集板D的中點(diǎn)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r0=R

對(duì)應(yīng)電壓

④（3）M、N間的電壓越大，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度越大，粒子在極板間經(jīng)歷的時(shí)間越短，同時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也會(huì)越短，出磁場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越短，所以當(dāng)粒子打在收集板D的右端時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)間t最短。根據(jù)幾何關(guān)系可以求得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑：r=R

由②得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小：

粒子在電場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間：

粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間：ks5u

粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間：

粒子從s1到打在收集板D上經(jīng)歷的最短時(shí)間為：t=t1+t2+t3=17.將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角θ=53°的拉力F，使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動(dòng)，求F的大小。取g=10m/s2。參考答案：1N或9N試題分析：對(duì)環(huán)受力分析，受重力、拉力、彈力和摩擦力，其中彈力可能向上，也可能向下；要分兩種情況根據(jù)牛頓第二定律列方程求解即可。解：對(duì)環(huán)受力分析，受重力、拉力、彈力和摩擦力；令Fsin53°=mg，F(xiàn)=1.25N此時(shí)無(wú)摩擦力當(dāng)F＜1.25N時(shí)，桿對(duì)環(huán)的彈力向上，由牛頓定律有：Fcosθ-μFN=ma，F(xiàn)N+Fsinθ=mg解得：F=1N當(dāng)F＞1.25N時(shí)，桿對(duì)環(huán)的彈力向下，由牛頓定律有：Fcosθ-μFN=ma，F(xiàn)sinθ=mg+FN解得：F=9N?！军c(diǎn)睛】本題要分兩種情況對(duì)物體受力分析，然后根據(jù)平衡條件列方程求解，關(guān)鍵是分情況討論。18.如圖，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U型金屬框架放置在傾角θ=37°的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.4Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，從靜止開(kāi)始沿框架無(wú)摩擦下滑，與框架接觸良好?？蚣艿馁|(zhì)量M=0.2kg、寬度l=0.4m，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。⑴若框架固定，求導(dǎo)體棒的最大速度vm；⑵若框架固定，棒從靜止開(kāi)始下滑5.75m時(shí)速度v=5m/s，求此過(guò)程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過(guò)ab棒的電量q；⑶若框架不固定，求當(dāng)框架剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度v1。參考答案：（1）6m/s

（2）2.9c

（3）2.4m/s⑴棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

1分

回路中感應(yīng)電流

1分棒ab所受的安培力

1分

對(duì)棒ab

2分

當(dāng)加速度時(shí)，速度最大，最大值m/s

1分⑵根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有

2分

代入數(shù)據(jù)解得

Q=2.2J

1分或2.9C

2分⑶回路中感應(yīng)電流

1分框架上邊所受安培力

1分對(duì)框架

2分

代入數(shù)據(jù)解得v=2.4m/s

1分本題要從三個(gè)方面進(jìn)行分析：（1）若框架固定，導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)速度最大，根