安徽省六安市太平中學(xué)高三物理期末試卷含解析

安徽省六安市太平中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子，則（

）A.6種光子中有2種屬于巴耳末系B.6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的C.若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)D.使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量參考答案：AD2.（單選）如圖，重量為G的物體A在水平向左大小為F的恒力作用下．靜止在傾角為α的光滑斜面上．下列關(guān)于物體對斜面壓力N大小的表達(dá)式，正確的是（）A．N=B．N=C．N=Gsinα+FcosαD．N=Gtanα參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．版權(quán)所有專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：對物體A受力分析，用合成法求解出斜面對物體A的支持力，進(jìn)一步得出物體對斜面的壓力．解答：解：對物體A受力分析，受推力F、重力G、支持力N，如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，推力和重力的合力應(yīng)該與支持力等值、反向、共線，結(jié)合幾何關(guān)系，有F=GtanαN=N=N=將推力和重力正交分解，如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：Gsinα=FcosαN=Fsinα+Gcosα由于物體對斜面壓力等于斜面對物體的支持力故選：AB．點(diǎn)評：對于共點(diǎn)力平衡問題可以用合成法求解，也可以用分解法求解，還可以用正交分解法求解．3.（多選）如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在拉力F和重力的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始沿直線0N斜向下運(yùn)動，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜90°）．不計空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．當(dāng)F=mgtanθ時，拉力F最小B．當(dāng)F=mgsinθ時，拉力F最小C．當(dāng)F=mgsinθ時，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒D．當(dāng)F=mgtanθ時，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能一定增大參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：由題意可知物體受到的合力方向與ON重合；由力的合成知識可知拉力的最小值；由機(jī)械能的守恒條件可判斷機(jī)械能是否守恒，并由能量關(guān)系得出機(jī)械能的改變．解答：解：質(zhì)點(diǎn)只受重力G和拉力F，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，合力方向與ON共線，如圖A、B、當(dāng)拉力與ON垂直時，拉力最小，根據(jù)幾何關(guān)系，有F=Gsinθ=mgsinθ．故A錯誤，B正確．C、當(dāng)F=mgsinθ時，F(xiàn)與速度方向垂直，F(xiàn)不做功，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能是守恒的．故C正確．D、若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向與ON不再垂直，有兩種可能的方向，F(xiàn)與物體的運(yùn)動方向的夾角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F可能做負(fù)功，也可能做正功，重力做功不影響機(jī)械能的變化，則根據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能變化量等于力F做的功，即機(jī)械能可能增加，也可能減小；故選：BC點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是對物體受力分析后，根據(jù)三角形定則求出拉力F的大小和方向，然后根據(jù)功能關(guān)系判斷．4.如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動。下列說法正確的是A．太陽對各小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運(yùn)動的周期均小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度大于外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：C5.（多選）A、B兩塊正對的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球（可視為點(diǎn)電荷）。兩塊金屬板接在如圖所示的電路中，電路中的R1為光敏電阻（其阻值隨所受光照強(qiáng)度的增大而減?。琑2為滑動變阻器，R3為定值電阻。當(dāng)R2的滑片P在中間時閉合電鍵S，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止時絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為θ。電源電動勢E和內(nèi)阻r一定，下列說法中正確的是（

）

A.若將R2的滑動觸頭P向a端移動，則θ變小B.若將R2的滑動觸頭P向b端移動，則I減小，U減小C.保持滑動觸頭P不動，用較強(qiáng)的光照射R1，則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后θ變小D.保持滑動觸頭P不動，用較強(qiáng)的光照射R1，則U變化量的絕對值與I變化量的絕對值的比值不變參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

7.（6分）如圖所示，電容器C1＝6，C2＝3，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，電壓U=18V，當(dāng)開關(guān)S斷開時，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB＝______________；當(dāng)S閉合時，電容器C1的電荷量改變了______________庫侖。參考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)8.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev9.如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來大了，則可以判斷環(huán)境溫度

了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量

上面氣體壓強(qiáng)的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

參考答案：升高

；等于10.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點(diǎn)計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.8311.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實驗步驟有：ks5uA．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計時器；B．接通打點(diǎn)計時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時間后關(guān)閉小車發(fā)動機(jī)，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖參考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0412.如圖所示，是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖，電流表（量程0~0.5mA，內(nèi)阻100Ω）,電池電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.1Ω,變阻器R0阻值為0~500Ω。（1）歐姆表的工作原理是利用了___________定律。調(diào)零時使電流表指針滿偏，則此時歐姆表的總內(nèi)阻（包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表內(nèi)電池用舊，電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，但仍可調(diào)零。調(diào)零后測電阻時，歐姆表的總內(nèi)阻將變________，測得的電阻值將偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述歐姆表的刻度值是按電源電動勢1.5V時刻度的，當(dāng)電動勢下降到1.2V時，測得某電阻是400Ω，這個電阻真實值是________Ω。參考答案：（1）閉合電路歐姆（2分），3000（2分）（2）變?。?分），偏大（1分）（3）320（2分）13.物體在水平地面上受到水平力F的作用，在6s內(nèi)v–t圖像如圖（1）所示，力F做功的功率P–t圖像如圖（2）所示，則物體的質(zhì)量為

kg，物體和地面的動摩擦因數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：

答案：10/9.1/20三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(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)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（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寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少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.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時的振動方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動與機(jī)械波的關(guān)系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場時與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場.求：（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r；（2）兩邊界MN、PQ的最小距離d；（3）粒子在磁場中運(yùn)動的時間t.參考答案：解析：（1）設(shè)粒子離開電場時的速度為v，由動能定理有：

①(3分)解得：

②粒子離開電場后，垂直進(jìn)入磁場，由洛侖茲力提供向心力有：

③(3分)聯(lián)立②③解得：

④(2分)（2）最終粒子從邊界MN離開磁場，需滿足： ⑤(3分)聯(lián)立④⑤解得：

⑥(2分)兩邊界MN、PQ的最小距離d為（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期

⑦

(2分)聯(lián)立③⑦解得：粒子在磁場中運(yùn)動的時間

⑨

(3分)17.圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動。取g=10m/s2,不計額外功。求：起重機(jī)允許輸出的最大功率。重物做勻加速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。參考答案：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時，拉力F0等于重力。P0＝F0vm

①P0＝mg

②代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104W

③(2)勻加速運(yùn)動結(jié)束時，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動經(jīng)歷時間為t1,有：P0＝F0v1

④F－mg＝ma

⑤V1＝at1