廣東省汕頭市漁洲中學高三物理期末試卷含解析

廣東省汕頭市漁洲中學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.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)．若氫原子由n=3躍遷到n=2的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產生光電效應，則一群處于n=4的氫原子在向基態(tài)躍遷時，產生的光子中有

種頻率的光子能使該金屬產生光電效應，其中光電子的最大初動能Ekm=

eV．參考答案：5，10.86．【考點】氫原子的能級公式和躍遷．【分析】抓住氫原子由n=3躍遷到n=2的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產生光電效應，求出逸出功，從而判斷能產生光電效應的光子種數(shù)．結合最大的光子能量，根據(jù)光電效應方程求出光電子的最大初動能．【解答】解：因為氫原子由n=3躍遷到n=2的過程釋放出的光子恰好能使某種金屬產生光電效應，即逸出功W0=E3﹣E2=3.4﹣1.51eV=1.89eV．從n=4躍遷到n=1、2，從n=3躍遷到n=1、2，從n=2躍遷到n=1輻射的光子能量大于等于逸出功，則有5種頻率的光子能使該金屬產生光電效應．從n=4躍遷到n=1輻射的光子能量最大，為12.75eV，根據(jù)光電效應方程得，光電子的最大初動能Ekm=hv﹣W0=12.75﹣1.89eV=10.86eV．故答案為：5，10.86．2.（單選）如圖，人靜止站在測力計上，下列說法中正確的是（）A．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對平衡力B．人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力C．人所受的重力和人對測力計的壓力是一對平衡力D．人所受的重力和人對測力計的壓力是一對作用力與反作用力參考答案：考點：牛頓第三定律；力的合成與分解的運用．分析：人靜止說明人受力平衡，人受到重力、支持力，二力平衡．同時人對測力計的壓力與測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力．解答：解：A、人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力，故A錯誤．

B、人對測力計的壓力和測力計對人的支持力是一對作用力與反作用力，滿足牛頓第三定律，故B正確．

C、人所受的重力和人對測力計的壓力，既不是一對平衡力，也不是作用力與反作用力．力的性質不同，故C、D錯誤．故選B點評：本題考查了一對平衡力與一對作用力和反作用力的區(qū)別．作用力與反作用力作用對象不同、力的性質相同．3.如圖甲所示，一個質量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，同時對環(huán)加一個豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者的關系為F＝kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)在運動過程中的速度圖象可能是圖乙中的()參考答案：ABD4.探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較大的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比(

)A．軌道半徑變大 B．向心加速度變大C．線速度變小 D．角速度變小參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應用；向心力．D4D5【答案解析】ACD解析：設探測器的質量為m，地球的質量為M，則則得T=2π，a=，v=，ω=可見，周期變大，軌道半徑變大，而向心加速度a、線速度v和角速度均變小，故ACD正確，B錯誤．故選ACD【思路點撥】根據(jù)萬有引力提供向心力，可分別得出探測器的周期、線速度、角速度、向心加速度與半徑關系表達式，進行分析判斷．對于人造地球衛(wèi)星問題，常常建立這樣模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，地球對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星的向心力．5.（單選）在物理學史上，通過“理想實驗”推翻“力是維持物體運動的原因”這個觀點的物理學家和建立慣性定律的物理學家分別是（

）Ａ．亞里士多德、伽利略Ｂ．伽利略、牛頓Ｃ．牛頓、愛因斯坦 Ｄ．愛因斯坦、亞里士多德參考答案：B解析：在物理學史上，正確認識運動與力的關系并且推翻“力是維持運動的原因”的物理學家和建立慣性定律的物理學家分別是伽利略和牛頓．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(7分)利用如圖裝置可測量大氣壓強和容器的容積。步驟如下：①將倒U形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標注此時水面的位置K；再將一活塞置于10ml位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度位置；上下移動B，保持A中的水面位于K處，測得此時水面的高度差為17.1cm。②拔出橡皮塞，將針筒活塞置于0ml位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10ml位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K，測得此時玻璃管中水面的高度差為16.8cm。(玻璃管A內氣體體積忽略不計，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強，△V示針筒內氣體的體積，△p1、△p2表示上述步驟①、②中燒瓶內外氣體壓強差大小，則步驟①、②中，氣體滿足的方程分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)由實驗數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝＿＿＿＿＿ml，大氣壓強p0＝＿＿＿＿Pa。(3)(單選題)倒U形玻璃管A內氣體的存在(A)僅對容積的測量結果有影響(B)僅對壓強的測量結果有影響(C)對二者的測量結果均有影響(D)對二者的測量結果均無影響參考答案：（1）p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;

p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）560

9.58×104（3）C（1）對于步驟①，根據(jù)玻意耳定律可得p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;對于步驟②，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）聯(lián)立解得V0＝△V=56×10ml=560ml；p0＝△p1=56×0.171×1.0×103×10Pa=9.58×104Pa。（3）倒U形玻璃管A內氣體的存在對二者的測量結果均有影響，選項C正確。

7.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為By=B0(1+ky)（此處k為比例常數(shù)，且k＞0），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度。俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為________（選填“順時針”或“逆時針”）；圓環(huán)收尾速度的大小為________。參考答案：順時針；8.(5分)一把均勻等臂直角尺AOB，質量為20kg，頂角O裝在頂板上的水平軸上，直角尺可繞軸在豎直平面內轉動，在A端下通過細繩拉著一個質量為10kg的重物P，細繩豎直方向，臂OB與豎直方向夾角為60O，如圖所示，此時細繩的拉力F＝

牛；重物P對地面的壓力N＝

牛。參考答案：

答案：36.6

63.49.如圖所示，質量為m、邊長為L的等邊三角形abc導線框懸掛于水平輕桿一端，離桿左端1/3處有固定轉軸O，桿另一端通過細線連接地面．導線框處于磁感應強度為B的勻強磁場中，且與磁場垂直．當線圈中逆時針電流為I時，bc邊所受安培力的大小及方向是___________________；接地細線對桿的拉力為____________．

參考答案：BIL向上；

mg/210.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經過時間t物體運動到距離出發(fā)點為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經過相同的時間t，物體運動到距離出發(fā)點s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運動的位移公式得：解得：;或者;解得：11.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調整帶滑輪木板的傾斜程度時，應使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質量為M，盤和盤中重物的總質量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結合勻變速直線運動的推論△x=aT2求加速度。12.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。（2）打a段紙帶時，小車的加速度大小是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點之間。（3）若g取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質量M之比為m：M=

。參考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：113.將一個力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力。圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內在豎直平面內來回滑動時，對碗的壓力大小隨時間變化的曲線。從這條曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔

秒經過碗底一次，隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力

（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）。參考答案：1.0

減小三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（實驗）為了定性研究阻力（摩擦阻力和空氣阻力）與速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗。接通打點計時器，將拴有金屬小球的細線拉離豎直方向一個角度后由靜止釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板在無動力條件下一起運動，打點計時器在紙帶上打下了一系列的點，用刻度尺測出相鄰兩點間的距離，小車運動的加速度逐漸

（填“增大、減小或不變”），表明小車所受的阻力隨速度的減小而

（填“增大、減小或不變”）。參考答案：減?。粶p小15.（6分）探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：

（1）設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；

（2）分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度、、……；

（3）作出草圖；

（4）分析圖像。如果圖像是一條直線，表明∝；如果不是直線，可考慮是否存在∝、∝、∝等關系。以下關于該試驗的說法中有一項不正確，它是___________。A．本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當用1條橡皮筋進行是實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、……。B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當傾斜。C．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算。參考答案：D解析：本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關系。這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，所以D選項是錯誤的。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角為30°的足夠長斜面固定于水平面上，輕滑輪的頂端與固定于豎直平面內圓環(huán)的圓心0及圓環(huán)上的P點在同一水平線上，細線一端與套在環(huán)上質量為m的小球相連，另一端跨過滑輪與質量為M的物塊相連。在豎直向下拉力作用下小球靜止于Q點，細線與環(huán)恰好相切，0Q、OP問成53°角。撤去拉力后球運動到P點速度恰好為零。忽略一切摩擦，重力加速度為g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：(1)拉力的大小F；(2)物塊和球的質量之比；(3)球向K運動到Q點時，繃線張力T的大小。參考答案：（1）（2）M∶m＝12∶5（3）【分析】（1）根據(jù)平衡條件，對M和m分別列出平衡方程即可；（2）對M和m列出系統(tǒng)機械能守恒，即可求解；（3）對M和m根據(jù)牛頓第二定律列出方程即可；【詳解】（1）設細線的張力為，根據(jù)平衡條件可以得到：物塊