2022-2023學(xué)年福建省泉州市玲蘇中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年福建省泉州市玲蘇中學(xué)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.已知類氫結(jié)構(gòu)氦離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示，根據(jù)能級(jí)躍遷理論可知（）A．氦離子（He+）處于n=l能級(jí)時(shí)，能吸收45eV的能量躍遷到n=2能級(jí)B．大量處在n=3能級(jí)的氦離子（He+）向低能級(jí)躍遷，只能發(fā)出2種不同頻率的光子C．氦離子（He+）從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出光子的波長(zhǎng)大D．若氦離子（He+）從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)，釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子一定也能使該金屬板發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：C【分析】能級(jí)間躍遷釋放或吸收的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式求解釋放不同頻率光子的種數(shù)，只有入射光子的能量大于金屬的逸出功才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，從而即可求解．【解答】解：A、吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，才能發(fā)生躍遷，從n=1躍遷到n=2，吸收的光子能量為40.8eV，故A錯(cuò)誤．B、大量處在n=3能級(jí)的氦離子（He+）向低能級(jí)躍遷，能發(fā)出3種不同頻率的光子，故B錯(cuò)誤．C、由圖可知，n=4和n=3的能級(jí)差小于n=3和n=2的能級(jí)差，則從n=4躍遷到n=3能級(jí)釋放的光子能量小于從n=3躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子能量，所以從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出光子的頻率低，波長(zhǎng)大，故C正確．D、從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能量為﹣13.6﹣（﹣54.4）=40.8ev，若能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子能量﹣3.4﹣（﹣13.6）=10.2ev＜40.8ev，不一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤．故選：C．2.有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊界是MN，在MN左側(cè)是無(wú)場(chǎng)區(qū)，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖甲所示。現(xiàn)在有一個(gè)金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的i－t圖像如圖乙所示。則可能的線框是

（

參考答案：BC3.如圖，地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則

A.v1>v2>v3

B.v1<v2<v3

C.a1>a2>a3

D.a1<a3<a2參考答案：答案：D

解析：e、q具有相同的角速度，由于q的軌道半徑大，故速率v3＞v1，a3＞a1，近地衛(wèi)星p和同步衛(wèi)星q滿足高軌道線速度小，故速率v3＜v2，a3＜a2，則v2＞v3＞v1，a2＞a3＞a1，D正確。4.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是

()A．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板保持平行B．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車C．平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)D．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過(guò)定滑輪拴在小車上參考答案：D5.根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的物理學(xué)家是

A．伽利略

B．牛頓

C．亞里士多德

D．法拉第參考答案：A亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)第一次提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，笛卡爾在伽利略研究的基礎(chǔ)上第一次表述了慣性定律，牛頓在伽利略等前人研究的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律．以上是有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的物理學(xué)史，故本題應(yīng)選A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分13.如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比=________。參考答案：7.據(jù)報(bào)道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長(zhǎng)的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈丸所受的合力為_(kāi)________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。8.某種單色光在真空中的波長(zhǎng)為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長(zhǎng)為_(kāi)______，每個(gè)光子在水中的能量為_(kāi)_____。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長(zhǎng)為.9.如圖所示，A、B兩點(diǎn)間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時(shí)，UCD=______，當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，UCD=__________。參考答案：0

U/310.

（5分）一個(gè)蓄電池輸出電壓為12V，若輸出的電能為4.3×106J，則它放出的電量為_(kāi)____________C。參考答案：答案：3.6×10511.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.6m/s，t=0時(shí)刻波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x=0.96m，則質(zhì)點(diǎn)P起動(dòng)時(shí)向_______方向運(yùn)動(dòng)（選填“上”或“下”），t=______s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷。參考答案：下，1.7s12.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab與電場(chǎng)線平行，bc與電場(chǎng)線成60°角．將一個(gè)帶電荷量為+2×10-8C的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為4×10-6J．則a、b間電勢(shì)差為_(kāi)_______V，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)_______V/m，a、c間電勢(shì)差為_(kāi)_______V。參考答案：13.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】?jī)蓚€(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來(lái)源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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）15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）．求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．

參考答案：解：設(shè)物塊從h1高處滑下時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v1，且剛好能通過(guò)最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

①…………………2分由向心力公式可得：

②…………2分由①②兩式聯(lián)立得：

③…………1分設(shè)物塊從h2高處滑下時(shí)經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)的速度為v2，此時(shí)對(duì)軌道的壓力剛好是5mg，由機(jī)械能守恒定律得：

④…………2分由向心力公式可得：⑤……………………2分由題設(shè)知：

⑥………………1分由④⑤⑥聯(lián)立得：⑦…………1分由⑤⑦兩式得，物塊下滑時(shí)的高度H應(yīng)滿足下式＜H＜5R

⑧………………1分

17.如圖是半徑為R=0.5m的光滑圓弧形軌道，直徑AC水平，直徑CD豎直。今有質(zhì)量為m=1kg的小球a從A處以初速度v0=沿圓弧運(yùn)動(dòng)，與靜止在圓弧底端B處直徑相同的小球b發(fā)生碰撞。則（g=10m/s2）（1）小球a在A處對(duì)軌道的壓力多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）若小球b質(zhì)量也為m，且a、b發(fā)生彈性碰撞，則碰后小球b的速度多大？（3）若小球b質(zhì)量為km（k>0），且a、b碰后粘在一起，欲使ab不脫離軌道求k的取值范圍。參考答案：（1）設(shè)小球a在A點(diǎn)受到的支持力為FN，則

┉┉┉（2分）

代入數(shù)據(jù)解得

┉（1分）由牛頓第三定律可知小球a對(duì)軌道的壓力等于FN即108N

┉┉┉（1分）（2）小球a由A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)小球a到達(dá)B點(diǎn)的速度為v，則

┉┉（2分）

代入數(shù)據(jù)可解得┉┉（1分）碰撞過(guò)程a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，設(shè)碰后a、b球速度分別為va、vb則

┉┉┉（2分）

┉┉┉（1分）由以上三式可解得（不合舍去）

或故碰后b球速度為

┉┉┉（1分）（3）設(shè)碰后ab的速度為vab，到達(dá)D點(diǎn)的速度為，則

①┉┉┉（1分）

②┉┉┉（1分）

③

┉（1分）

┉┉┉（1分）④由①②解得┉┉┉（1分）由①③④解得┉┉┉（1分）故欲使ab不脫離軌道須或┉┉（1分）18.最近一個(gè)階段我國(guó)中東部一些地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣