2022年度廣東省清遠(yuǎn)市連州第四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年度廣東省清遠(yuǎn)市連州第四中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n=2的能態(tài)時，發(fā)出藍(lán)色光，則氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)直接躍遷到n=2的能態(tài)時，可能發(fā)出的是（

） A．紅外線

B．紅光

C．紫光

D．射線參考答案：C

2.(單選)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S0處有一輛自行車以4m/s的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動，汽車立即關(guān)閉油門做a=-6m/s2的勻變速運(yùn)動，若汽車恰好碰不上自行車，則S0的大小為A．8.33m

B．3m

C．3.33m

D．7m參考答案：B3.兩位雜技演員，甲從高處自由落下的同時乙從蹦床上豎直跳起，結(jié)果兩人同時落到蹦床上（忽略空氣阻力）．若以演員自己為參考系，此過程中他們各自看到對方的運(yùn)動情況是（）A．甲看到乙先朝上、再朝下運(yùn)動B．甲看到乙一直朝上運(yùn)動C．乙看到甲先朝下、再朝上運(yùn)動D．甲看到乙一直朝下運(yùn)動參考答案：B【考點(diǎn)】參考系和坐標(biāo)系．【分析】明確兩人的運(yùn)動過程，知道甲做自由落體運(yùn)動，速度越來越快，乙做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動的特點(diǎn)分析即可解題．【解答】解：先看第一段，乙向上做勻減速運(yùn)動，甲向下做自由落體，甲乙相向運(yùn)動，所以甲看到乙向上運(yùn)動．當(dāng)乙到最高點(diǎn)，速度為零時，甲有向下的速度，而且越來越快，乙也開始向下運(yùn)動，但是速度沒有甲快，所以甲乙之間的距離也是減小的，那么，相對來說，甲就看到乙一直向上運(yùn)動．甲做自由落體運(yùn)動：v1=gt，乙做豎直上拋運(yùn)動：v2=﹣v0+gt甲乙之間的相對速度：v1﹣v2=gt﹣（﹣v0+gt）=v0即甲相對于乙做勻速直線運(yùn)動．故選項B正確．故選：B4.如圖所示為汞原子的能級圖，一個總能量為9eV的自由電子和處于基態(tài)的汞原子發(fā)生碰撞后（不計汞原子動量變化），則電子剩下能量可能為（碰撞系統(tǒng)無能量損失）A．0.2eV

B．1.4eV

C．2.3eV

D．5.5eV參考答案：D5.物理學(xué)中有許多物理量的定義，可用公式來表示，不同的概念定義的方法不一樣，下列四個物理量中，定義法與其他物理量不同的一組是()．A．導(dǎo)體的電阻R＝ρ

B．電場強(qiáng)度E＝C．電場中某點(diǎn)的電勢φ＝

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝參考答案：R＝ρ是導(dǎo)體電阻的決定式，R與長度l成正比，與橫截面積S成反比；電場強(qiáng)度、電勢、磁感應(yīng)強(qiáng)度都是比值法定義的物理量，只決定于電場或磁場本身的性質(zhì)，與試探電荷、電流元及受力等無關(guān)，故選A項．答案A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，7.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計重力,在電場中先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，飛經(jīng)A點(diǎn)時動能為10J，飛經(jīng)B點(diǎn)時動能為4J，則帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中電勢能增加了______，AB兩點(diǎn)電勢差為____．參考答案：8.（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動在圖示位置時．繩b被燒斷的同時桿也停止轉(zhuǎn)動，則(

)A．小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動參考答案：BCD9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時，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的過程中對外所做的功為300J．（取1atm=1.0×105Pa）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)時氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對外做功的大?。獯穑航猓河蓤D可知，對于一定質(zhì)量的理想氣體，在A狀態(tài)時，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時，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=﹣33°C氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，壓力的大小為F=PS，氣體對外做的功的大小為W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J．故答案為：﹣33°C，300J點(diǎn)評：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)方程計算即可，在計算做功的大小的時候，要注意A到M的過程，氣體的體積不變，氣體對外不做功．只在M到B的等壓的過程中對外做功．10.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小11.光線從折射率n=的玻璃進(jìn)入真空中，當(dāng)入射角為30°時，折射角為

▲

參考答案：12.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m13.科學(xué)探究活動通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設(shè)，制訂計劃與設(shè)計實驗，進(jìn)行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估，交流與合作等。伽利略對落體運(yùn)動規(guī)律探究過程如下：A．伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)；B．伽利略提出了“落體運(yùn)動的速度v與時間t成正比”的觀點(diǎn)；C．為“沖淡”重力，伽利略設(shè)計用斜面來研究小球在斜面上運(yùn)動的情況；D．伽利略換用不同質(zhì)量的小球，沿同一斜面從不同位置由靜止釋放，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)；E．伽利略改變斜面的傾角，重復(fù)實驗，記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)；F．伽利略對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；G．伽利略將斜面實驗得到的結(jié)論推廣到斜面的傾角增大到90°時；(1)與上述過程中B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是______________；ks5u(2)與上述過程中F步驟相應(yīng)的科學(xué)探究要素是______________。參考答案：(1)猜想與假設(shè)(2)分析與論證ks5u三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運(yùn)動的時間為t。小物塊在平臺上運(yùn)動過程，對小物塊：動量定理：運(yùn)動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30°，直角邊BC＝a．棱鏡材料的折射率為n=．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以入射角i=60o的入射角按如圖所示方向從AC邊的中點(diǎn)D射入棱鏡，求光線從棱鏡內(nèi)射出的點(diǎn)的位置（不考慮光線在棱鏡的反射光線）．參考答案：設(shè)折射角為r，由折射定律（2分）

得r=30°（1分）光路圖如圖所示．設(shè)出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系可得：∠AED=90°

（2分）

即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)的位置．17.如圖所示，在高為h＝5m的平臺右邊緣上，放著一個質(zhì)量M＝3kg的鐵塊，現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1kg的鋼球以v0＝10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內(nèi)發(fā)生正碰后被反彈，落地點(diǎn)距離平臺右邊緣的水平距離為x＝2m．已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，重力加速度為g＝10m/s2，已知平臺足夠長，求鐵塊在平臺上滑行的距離l(不計空氣阻力，鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點(diǎn))．參考答案：2m18.如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長固定的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為α，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的M、P端連接一阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑，已知ab與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)為μ。

(1)分析ab棒下滑過程中的運(yùn)動性質(zhì)，畫出其受力示意圖。

(2)求ab棒的最大速度。參考答案：解：（1）ab下滑做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向垂