1、2022-2023學(xué)年安徽省蕪湖市安徽師范大學(xué)附屬萃文中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、 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. （多選）美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室于2008年8月宣布，在對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種新型粒子歐米伽b重子，這是迄今為止物理學(xué)界發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的重子這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí)夸克模型是成功的1961年，理論物理學(xué)家提出夸克模型，指出重子是由3個(gè)夸克組成的亞原子粒子現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，夸克共分6種3類：上夸克、下夸克；粲夸克、奇異夸克；頂夸克、底夸克（如下表）質(zhì)子由兩個(gè)上夸克加一個(gè)下夸克組成，而中子的構(gòu)成是兩個(gè)下夸克加一個(gè)上夸克，因此人類目前所接觸的物質(zhì)都是

2、由第一類夸克組成的此次對(duì)撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的新型粒子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成這是物理學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)由后兩類夸克混合組成的重子注：1G=109根據(jù)以上信息可以判定：（ ）（A）歐米伽b重子的帶電量為e （B）歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的250倍（C）歐米伽b重子的質(zhì)量是中子質(zhì)量的250倍（D）質(zhì)量單位GeV/c2可由質(zhì)能方程Emc2得知1 GeV/c21.781027 kg參考答案：ACDA、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；而一個(gè)奇異夸克帶電量為和1個(gè)底夸克帶電量為，因此歐米伽b重子的帶電量為，故A正確；B、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；則一個(gè)奇異夸克質(zhì)量為和1個(gè)底

3、夸克帶電量為，因此歐米伽b重子質(zhì)量為，而質(zhì)子由兩個(gè)上夸克加一個(gè)下夸克組成，則質(zhì)子的質(zhì)量為，所以歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的312.5倍，故B錯(cuò)誤；C、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；則一個(gè)奇異夸克質(zhì)量為和1個(gè)底夸克帶電量為，因此歐米伽b重子質(zhì)量為，而中子由兩個(gè)下夸克加一個(gè)上夸克，則質(zhì)子的質(zhì)量為，所以歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的250倍，故C正確；D、由質(zhì)能方程得：，可知，質(zhì)量單位GeV/c2，那么，故D正確；故選ACD。2. (多選)某電視臺(tái)沖關(guān)欄目，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，如圖所示如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時(shí)，突然因抓不住繩子而加速

4、滑下，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下述說(shuō)法正確的是()A上行時(shí)，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡B上行時(shí)，繩子拉力對(duì)人做的功等于人重力勢(shì)能的增加C下滑時(shí)，人受到重力大于摩擦力，加速度小于gD下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減小大于動(dòng)能的增加，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功參考答案：CD3. 如圖所示，閉合電鍵S，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，現(xiàn)向左調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的觸頭P，電壓表V的示數(shù)改變量的大小為U，電流表的示數(shù)改變量大小為I，則下列說(shuō)法正確的是 （ ） A 變大 B 變大C電阻R1的功率變大D電源的總功率變大參考答案：AC4. （單選）如圖所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止

5、狀態(tài)，所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量0.6kg，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計(jì)，若輕輕取走盤中的部分砝碼，使總質(zhì)量減小到0.3kg，將會(huì)出現(xiàn)的情況是（g=10m/s2）（）A彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小BA仍靜止不動(dòng)CA對(duì)桌面的摩擦力不變DA所受的合力將要變大參考答案：解：初態(tài)時(shí)，對(duì)A受力分析有：得到摩擦力Ff=F1F2=62=4N，說(shuō)明最大靜摩擦力Fmax4N，當(dāng)將總質(zhì)量減小到0.3kg時(shí)，拉力為變?yōu)?N，物體仍靜止，合力仍為零；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，故摩擦力變化Ff=1N故ACD錯(cuò)誤，B正確5. 汽車正在以 10m/s的速度在平直的公路上勻速前進(jìn)，在它的正前方x處有一輛自行車以4m/s的速度做同方

6、向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車立即關(guān)閉油門做a = - 6m/s2的勻變速運(yùn)動(dòng)，若汽車恰好碰不上自行車，則x的大小為 （ ） A9.67m B3.33m C3m D7m參考答案：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，t=0時(shí)的波形如圖甲所示，x=200cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長(zhǎng)為 m，頻率為 Hz，波速為 m/s，傳播方向?yàn)?（填“向左”或“向右”）。參考答案：1； 0.5； 0.5；向左7. 一臺(tái)激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長(zhǎng)為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個(gè)光子的能量為 ；該激光器在時(shí)間內(nèi)輻射的光子數(shù)

7、為 。參考答案： hC/ ； P0t/ hc 8. 某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：Wv，Wv2，W。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是 ；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制 圖象。參考答案：物塊初始位置到測(cè)速器的距離L L-v29. 一電子以4106 m/s的速度沿與電場(chǎng)垂直的方向從A點(diǎn)水平垂直于場(chǎng) 強(qiáng)方向飛入，并從B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150的方向飛出該電場(chǎng)，如圖所示，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_V

8、(電子的質(zhì)量為9.11031 kg，電荷量為1.61019 C)參考答案：136.510. （4分）圖示電路中，R112W，R26W，滑動(dòng)變阻器R3上標(biāo)有“20W，2A”字樣，理想電壓表的量程有0-3V和0-15V兩檔，理想電流表的量程有0-0.6A和0-3A兩檔。閉合電鍵S，將滑片P從最左端向右移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A；繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置，電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，則此時(shí)電流表示數(shù)為_A，該電源的電動(dòng)勢(shì)為_V。參考答案：0.15，7.5解析：由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置”電壓表示數(shù)一定大于2.5V，電流表示

9、數(shù)一定小于0.3A，再結(jié)合電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，可知電壓表的量程為0-15V，電流表的量程為0-0.6A，因此當(dāng)滑片滑到下一位置是電流表的實(shí)數(shù)為；電壓表的示數(shù)為5V；由串并聯(lián)電路規(guī)律得：，得 ，由閉合電路歐姆定律得；同理：，得，由閉合電路歐姆定律以上各式聯(lián)立解得：。11. 如圖所示是小英“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是 ；（2）若物體不是做勻速運(yùn)動(dòng)，而是做加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù) 摩擦力（填 “等于”或“不等于”）；（3）實(shí)際操作時(shí)

10、，手拉著彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較困難的，因而測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請(qǐng)你提出一個(gè)改進(jìn)的方法，確保測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說(shuō)明） 。參考答案：12. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27，則在狀態(tài)B的溫度為33氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過(guò)程中對(duì)外所做的功為300J（取1atm=1.0105Pa）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程專題：理想氣體狀態(tài)方程專題分析：由圖象可知A和B狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時(shí)氣體的溫度，在等壓變化的過(guò)程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL

11、可以求得氣體對(duì)外做功的大小解答：解：由圖可知，對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，在A狀態(tài)時(shí)，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時(shí)，PB=1atm，VB=6L，TB=？根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得=代入數(shù)據(jù)解得 TB=240k=33C 氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過(guò)程中，氣體的體積不變，所以此過(guò)程中不對(duì)外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，壓力的大小為F=PS，氣體對(duì)外做的功的大小為W=FL=PS?L=PV=1.0105Pa（63）103=300J故答案為：33C，300J點(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算

12、即可，在計(jì)算做功的大小的時(shí)候，要注意A到M的過(guò)程，氣體的體積不變，氣體對(duì)外不做功只在M到B的等壓的過(guò)程中對(duì)外做功13. 如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0t810-10 s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時(shí)間范圍是 。參考答案： 6*10-10s t 8*10-10s 三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （09年大連24中質(zhì)檢）（選修33）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100的理想氣體

13、一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20 cm如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?，問(wèn)： 重物是上升還是下降？說(shuō)明理由。這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問(wèn)無(wú)摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案： 解析： 缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S2，氣體初態(tài)體積V1=20S3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS3（h為活塞到缸底的距離） 據(jù) （1分） 可得h=14.6 則重物上升高度 （1分）15. (3-5模塊) (5分) 有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，

14、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(guò)程中部分動(dòng)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(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1 (E10)。參考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，若將A、B兩個(gè)光滑帶電小球靜止放在無(wú)阻力的水平管道內(nèi)，其中A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，（Mm）開始時(shí)兩球之間相距很遠(yuǎn)，現(xiàn)在給A一個(gè)初速度v，讓其向右運(yùn)動(dòng) 已知兩球之間由于帶同種電荷會(huì)相互排斥，選取無(wú)窮遠(yuǎn)為參考面，兩帶

15、電小球的電勢(shì)能為，其中K 為已知常數(shù)，r為兩球之間的距離問(wèn)：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，帶電小球A的電勢(shì)能如何變化？（2）如果A不會(huì)超過(guò)B，計(jì)算A、B間的最小距離？（3）若讓A能夠超過(guò)B，求B最終的速度？（用圖示或公式分析都可以）參考答案：解：（1）兩帶電小球逐漸靠近，電場(chǎng)力做負(fù)功，A帶電小球的電勢(shì)能逐漸增大，（2）AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正，根據(jù)動(dòng)量守恒有：Mv=（M+m）v共解得：v共=如果A球不會(huì)超過(guò)B，=，解得：（3）由動(dòng)量守恒和能量守恒得：會(huì)有兩個(gè)解，舍去碰撞解，最后等效一個(gè)完全彈性碰撞，最終B的速度 v=0 答：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，A帶電小球的電勢(shì)能逐漸增

16、大；（2）如果A不會(huì)超過(guò)B，A、B間的最小距離為；（3）若讓A能夠超過(guò)B，B最終的速度為0【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律【分析】（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能的變化；（2）AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，如果A球不會(huì)超過(guò)B，電勢(shì)能和初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為兩者的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)量守恒定律以及能量守恒定律列式求解；（3）由動(dòng)量守恒和能量守恒列式分析即可17. 如圖所示，BCDG是光滑絕緣的圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R， 下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平軌道上，滑塊受到的電場(chǎng)力大小為，滑塊與水平軌道間的

17、動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g（1）若滑塊從水平軌道上距離B點(diǎn)s=3R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為多大？ （2）在（1）的情況下，求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小和受到軌道的作用力大?。唬?）改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點(diǎn)飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過(guò)程中的最小速度大小參考答案：（1）設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理有 而 解得 （2）設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為，受到軌道的作用力大小為F，則 得： 解得 （3）要使滑塊恰好始終沿軌道滑行，則滑至圓軌道DG間某點(diǎn)，由電場(chǎng)力和重力的合力提供向心力，此時(shí)的速度最?。ㄔO(shè)為vn），則有 解得 18. 如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A。一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去恒力F，小球沿豎