2021年四川省達州市石河中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2021年四川省達州市石河中學(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15分每小題只有一個選項符合題意1. 氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E154.4eV，氦離子的能級示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（ ）A42.8eV(光子) B43.2eV（電子）C41.0eV（電子） D54.4eV(光子) 參考答案：A2. 如圖甲所示，勻強磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場在y軸方向足夠?qū)挘趚軸方向?qū)挾葹閍一直角三角形導(dǎo)線框ABC（BC邊的長度為a）從圖示位置向右勻速穿

2、過磁場區(qū)域，以逆時針方向為電流的正方向，在圖乙中感應(yīng)電流i、BC兩端的電壓uBC與線框移動的距離x的關(guān)系圖象正確的是參考答案：D3. 如圖所示,E為電源,R為電阻,D為理想二極管,P和Q構(gòu)成一理想電容器,M、N為輸出端,讓薄金屬片P以圖示位置為中心在虛線范圍內(nèi)左右做周期性往復(fù)運動,而Q固定不動.下列說法中正確的是()A. P每次向右運動,電容器的電容就會增大B. P每次向左運動,電容器的電壓就會增大C. 隨著P的左右運動,兩板間電場強度最終會保持不變D. 隨著P的左右運動,輸出端會有周期性脈沖電壓輸出參考答案：ABCA、根據(jù)電容器的電容：，P每次向右運動，d減小，C增大，A正確；B、P每次向左

3、運動,因為二極管，電容器無法放電，兩板間電場強度不變，U=Ed，電容器的電壓就會增大，B正確；C、因為電容器無法放電，當(dāng)電容器電量達到最大時，電量保持不變，兩板間電場強度最終會保持不變，C正確；D、電容器電量保持不變時，不再進行充放電，流過R中的電流為零，輸出端輸出電壓為零，D錯誤。故選ABC。4. （多選）如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:1， L1、L2、L3、L4為規(guī)格均為“9V，6W”的完全相同燈泡，各電表均為理想交流電表。輸入端交變電壓為u，已知L2、L3、L4正常發(fā)光，則：( )A電壓表的示數(shù)為27V B電流表A的示數(shù)為2ACL1可以正常發(fā)光 D輸入端交變電壓為27V參考答

4、案：ABC5. （多選）下列說法中正確的是 （） A 粒子散射實驗是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù) B 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外還具有動量 C 根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動速度減小 D 正負電子對湮滅技術(shù)是一項較新的核物理技術(shù)一對正負電子對湮滅后生成光子的事實說明質(zhì)量守恒定律是有適用范圍的 E Bi的半衰期是5天，12gBi經(jīng)過15天后衰變了1.5g參考答案：【考點】： 氫原子的能級公式和躍遷；光電效應(yīng)；玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)【專題】： 光電效應(yīng)專題【分析】： 粒子散射實

5、驗是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的實驗基礎(chǔ)；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，根據(jù)電場力做功，分析電子的電勢能和動能的變化；質(zhì)量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律；放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間叫半衰期： 解：A、盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗中少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確B、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，還具有動量，故B正確C、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，總能量減小，電子的軌道半徑減小，電場力對電子做正功，其電勢能減小，動能增大，則速度增大，故C

6、錯誤D、一對正負電子對湮滅后生成光子，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，光子有與能量相對應(yīng)的質(zhì)量，所以這個過程仍遵守質(zhì)量守恒定律，故D錯誤E、Bi的半衰期是5天，15天是3個半衰期，則未衰變的 Bi的質(zhì)量為 m=12g=1.5g，故E正確故選：ABE【點評】： 本題考查的知識較多，特別要理解并掌握理論玻爾理論和半衰期的意義，知道半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間，根據(jù)時間能算出沒有衰變的原子核的質(zhì)量二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 若以M表示水的摩爾質(zhì)量，表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣中分子數(shù)為N=NA參考答

7、案：在標準狀態(tài)下體積為V的水蒸氣質(zhì)量m=V，物質(zhì)的量為，分子數(shù)為N=NA；7. 一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲。圖乙是打出的紙帶的一段。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖所給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a = 。（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_。用測得的加速度a表示阻力的計算式為Ff=_。參考答案：（1）4；（2）斜面傾角、物體質(zhì)量（共4分，各2分）；8. 宇航員駕駛宇宙飛船到達月球表面，關(guān)閉動力，飛船在近月圓形軌道繞月運行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某

8、一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=_，小球開始拋出時離地的高度=_。參考答案： 9. 一個電流表的滿偏電流值Ig= 0.6mA，內(nèi)阻Rg=50，面板如圖所示，如果要把這個電流表改裝成量程為 3V的電壓表，那么應(yīng)該在Rg上串聯(lián)一個電阻Rs，Rs的大小應(yīng)是_；如果將這個量程為0.6mA的電流表與=10的電阻并聯(lián)后改裝成一個量程大一些的電流表，用來測某一電流，指針指到圖中所示位置，則該電流值_ _Ma參考答案：、4950 2.04（10. （6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“FA15”型戰(zhàn)斗機在跑

9、道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有 m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為m。參考答案：10m/s；250m11. 一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸 方向傳播（填“正”或“負”），波速為 ms，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是 m參考答案：12. 為了測量人騎自行車的功率，某活動小組在操場的直道上進行了如下實驗：在離出發(fā)線5 m、10 m、20 m、30 m70 m的地方分別劃上8

10、條計時線，每條計時線附近站幾個學(xué)生，手持秒表，聽到發(fā)令員的信號后，受測者全力騎車由出發(fā)線啟動，同時全體學(xué)生都開始計時，自行車每到達一條計時線，站在該計時線上的幾個學(xué)生就停止計時，記下自行車從出發(fā)線到該條計時線的時間。實驗數(shù)據(jù)記錄如下（每個計時點的時間都取這幾個同學(xué)計時的平均值）：運動距離s（m）0510203040506070運動時間t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.084.766.678.3310.010.0（1）請計算出上述表格中空缺的、處的數(shù)據(jù)： m/s； m/s（保留三位有效數(shù)字）。（2）次實驗中，設(shè)運動過程中學(xué)生和自行車所受阻力與其

11、速度大小成正比，其比例系數(shù)為15Ns/m，則在20m30m路段的平均阻力f1與30m40m路段的平均阻力f2之比f1：f2= ；若整個過程中該同學(xué)騎車的功率P保持不變，則P= W。 參考答案：（1） 2.78 10.0 （2） 11.25（6.678.33） 1500W 13. （1）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_彈簧的原長更長，_彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a 根據(jù)胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數(shù)，橫軸截距等于彈簧原長，因此有：b的

12、原長比a的長，勁度系數(shù)比a的小三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有：A干電池一節(jié) B電流表（量程0.6A）C電壓表（量程03V） D. 電鍵S和若干導(dǎo)線E. 滑動變阻器R(最大阻值20，允許最大電流2A)為使測量盡可能精確，請根據(jù)原理圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖乙所示的實物圖連成實驗電路（已連接了部分線）。完成下列實驗步驟中所缺的內(nèi)容：A按實驗要求連接好電路，使滑動變阻器以阻值 接入電路中（選填“最大”或“最小”）。B閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表和電流表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取電壓表和電流表的示數(shù)

13、。C繼續(xù)移動 ，并再次讀取電壓表和電流表的示數(shù)。用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)。D斷開電鍵，整理好器材，進行實驗數(shù)據(jù)處理。將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖丙所示的坐標圖中，作出UI圖線，由此求得待測電池的電動勢E= V，內(nèi)電阻r= 。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：答案：所連實物圖如答圖所示。（2分）最大 （2分）； 滑動變阻器的滑片。（2分） E=1.48V，（2分）； r=0.400 （2分）：連接實物圖時注意電表的正負接線柱和量程，具體見上圖；實驗開始時為保護電路滑動變阻器的阻值調(diào)到最大；移動滑動變阻器的滑片，得到多組電壓和電流；U-I圖線的縱軸截距為電源的電動勢，大小為1.48V；斜率的絕對值為內(nèi)阻

14、，內(nèi)阻大小為。15. 有同學(xué)利用如圖的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個勾碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)勾碼個數(shù)讀出三根據(jù)繩子的拉力TOA、TOA和TOA，回答下列問題： （1）改變勾碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖牵?）A勾碼的個數(shù)N1=N2=2，N3=4 B勾碼的個數(shù)N1=N3=3，N2=4C勾碼的個數(shù)N1=N2=N3=4 D勾碼的個數(shù)N1=3， N2=4，N3=5（2）在拆下勾碼和繩子前，最重要的一個步驟是（ ）A標記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B量出OA、OB、OC三段繩子的長度 C用量角器量出三根繩

15、子之間的夾角 D用天平測出勾碼的質(zhì)量參考答案：（1）BCD （2）A四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 同學(xué)設(shè)計出如圖所示實驗裝置.將一質(zhì)量為0.2kg的小球(可視為質(zhì)點)放置于水平彈射器內(nèi),壓縮彈簧并鎖定,此時小球恰好在彈射口,彈射口與水平面AB相切于A點,AB為粗糙水平面,小球與水平面間動摩擦因數(shù),彈射器可沿水平方向左右移動,BC為一段光滑圓弧軌道.(O為圓心,半徑 ,與OB之間夾角為,以C為原點,在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的坐標xOy,在該平面內(nèi)有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D, , (1)某次實驗中該同學(xué)使彈射口距離B處處固定,解開鎖定釋放小球,小球剛好到達C處

16、,求彈射器釋放的彈性勢能;(2)把小球放回彈射器原處并鎖定,將彈射器水平向右移動至離B處L2=0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球,小球?qū)腃處射出,恰好水平進入接收器D,求D處坐標;(3)每次小球放回彈射器原處并鎖定,水平移動彈射器固定于不同位置釋放小球,要求小球從C處飛出恰好水平進入接收器D,求D位置坐標y與x的函數(shù)關(guān)系式.參考答案：（1）1.8J（2）(，)（3）y=x（1）從A到C的過程中，由定能定理得：W彈-mgL1-mgR（1-cos）=0，解得：W彈=1.8J根據(jù)能量守恒定律得：EP=W彈=1.8J；（2）小球從C處飛出后，由動能定理得：W彈-mgL2-mgR（1-cos）=m

17、vC2-0，解得：vC=2m/s，方向與水平方向成37角，由于小球剛好被D接收，其在空中的運動可看成從D點平拋運動的逆過程，vCx=vCcos37=m/s，vCy=vCsin37= m/s，則D點的坐標：，解得：x=m，y=m，即D處坐標為：（m，）（3）由于小球每次從C處射出vC方向一定與水平方向成37角，則：，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知：拋出點D與落地點C的連線與x方向夾角的正切值：，故D的位置坐標y與x的函數(shù)關(guān)系式為：y=x點睛：本題考查了動能定理的應(yīng)用，小球的運動過程較復(fù)雜，分析清楚小球的運動過程是解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚小球的運動過程后，應(yīng)用動能定理、平拋運動規(guī)律可以解題17. 如圖所示

18、，在直角坐標系的第象限0 x4m區(qū)域內(nèi)，分布著的勻強電場，方向豎直向上；第象限中的兩個直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著大小均為的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為，電荷量為的帶正電粒子（重力不計），從坐標點M（-4m,m）處，以的速度平行于x軸向右運動，并先后通過勻強磁場和勻強電場區(qū)域。求：（1）帶電粒子在磁場中的運動半徑r=?(2)粒子在兩個磁場區(qū)域及電場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的時間t=?（3）粒子運動軌跡與y軸和直線x=4m交點的縱坐標分別是多少？參考答案：解：（1）帶電粒子在磁場中做勻速園周運動，由洛侖茲力提供向心力， ，解得（2）粒子在磁場中運動的周期帶電粒子在磁場中的運動時間帶電粒子在電場中的運動時間帶電粒子在磁場和電場中運動的總時間為 (3)帶電粒子的運動軌跡如圖所示，粒子在兩個磁場中的偏轉(zhuǎn)位移為則粒子射出磁場時與y軸交點的縱坐標為 粒子在電場中的加速度為 粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)位移為粒子的運動軌跡與直線x=4m交點的縱坐標為，代入數(shù)據(jù)得：18. 如圖所示，一平直的傳送帶以速度v=2m/s勻速運動，傳送帶把A處的工件運送到B處，A、B相距L=10