2021年四川省達(dá)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(dá)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 氦原子被電離一個(gè)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(jí)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(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)在y軸方向足夠?qū)?，在x軸方向?qū)挾葹閍一直角三角形導(dǎo)線框ABC（BC邊的長(zhǎng)度為a）從圖示位置向右勻速穿

2、過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，在圖乙中感應(yīng)電流i、BC兩端的電壓uBC與線框移動(dòng)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(yùn)動(dòng),而Q固定不動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是()A. P每次向右運(yùn)動(dòng),電容器的電容就會(huì)增大B. P每次向左運(yùn)動(dòng),電容器的電壓就會(huì)增大C. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度最終會(huì)保持不變D. 隨著P的左右運(yùn)動(dòng),輸出端會(huì)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(yùn)動(dòng)，d減小，C增大，A正確；B、P每次向左

3、運(yùn)動(dòng),因?yàn)槎O管，電容器無(wú)法放電，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，U=Ed，電容器的電壓就會(huì)增大，B正確；C、因?yàn)殡娙萜鳠o(wú)法放電，當(dāng)電容器電量達(dá)到最大時(shí)，電量保持不變，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度最終會(huì)保持不變，C正確；D、電容器電量保持不變時(shí)，不再進(jìn)行充放電，流過(guò)R中的電流為零，輸出端輸出電壓為零，D錯(cuò)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(shuō)法中正確的是 （） A 粒子散射實(shí)驗(yàn)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(dòng)量 C 根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小 D 正負(fù)電子對(duì)湮滅技術(shù)是一項(xiàng)較新的核物理技術(shù)一對(duì)正負(fù)電子對(duì)湮滅后生成光子的事實(shí)說(shuō)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(guò)15天后衰變了1.5g參考答案：【考點(diǎn)】： 氫原子的能級(jí)公式和躍遷；光電效應(yīng)；玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)【專題】： 光電效應(yīng)專題【分析】： 粒子散射實(shí)

5、驗(yàn)是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的實(shí)驗(yàn)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(gè)光子后，根據(jù)電場(chǎng)力做功，分析電子的電勢(shì)能和動(dòng)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(shí)所需要的時(shí)間叫半衰期： 解：A、盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)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(dòng)量，故B正確C、根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，總能量減小，電子的軌道半徑減小，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，其電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，則速度增大，故C

6、錯(cuò)誤D、一對(duì)正負(fù)電子對(duì)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(duì)應(yīng)的質(zhì)量，所以這個(gè)過(guò)程仍遵守質(zhì)量守恒定律，故D錯(cuò)誤E、Bi的半衰期是5天，15天是3個(gè)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(diǎn)評(píng)】： 本題考查的知識(shí)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(shí)所需要的時(shí)間，根據(jù)時(shí)間能算出沒(méi)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(jì)16分6. 若以M表示水的摩爾質(zhì)量，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則在標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)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(guò)程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有_。用測(cè)得的加速度a表示阻力的計(jì)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(dá)月球表面，關(guān)閉動(dòng)力，飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動(dòng)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(wàn)有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=_，小球開始拋出時(shí)離地的高度=_。參考答案： 9. 一個(gè)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(gè)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(gè)電阻Rs，Rs的大小應(yīng)是_；如果將這個(gè)量程為0.6mA的電流表與=10的電阻并聯(lián)后改裝成一個(gè)量程大一些的電流表，用來(lái)測(cè)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(guó)“肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“FA15”型戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)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(jī)仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長(zhǎng)至少為m。參考答案：10m/s；250m11. 一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸 方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為 ms，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是 m參考答案：12. 為了測(cè)量人騎自行車的功率，某活動(dòng)小組在操場(chǎng)的直道上進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：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(jì)時(shí)線，每條計(jì)時(shí)線附近站幾個(gè)學(xué)生，手持秒表，聽到發(fā)令員的信號(hào)后，受測(cè)者全力騎車由出發(fā)線啟動(dòng)，同時(shí)全體學(xué)生都開始計(jì)時(shí)，自行車每到達(dá)一條計(jì)時(shí)線，站在該計(jì)時(shí)線上的幾個(gè)學(xué)生就停止計(jì)時(shí)，記下自行車從出發(fā)線到該條計(jì)時(shí)線的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下（每個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間都取這幾個(gè)同學(xué)計(jì)時(shí)的平均值）：運(yùn)動(dòng)距離s（m）0510203040506070運(yùn)動(dòng)時(shí)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(qǐng)計(jì)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(shí)驗(yàn)中，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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f(wàn)1：f2= ；若整個(gè)過(guò)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(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。則：_彈簧的原長(zhǎng)更長(zhǎng)，_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(zhǎng)，因此有：b的

12、原長(zhǎng)比a的長(zhǎng)，勁度系數(shù)比a的小三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R(最大阻值20，允許最大電流2A)為使測(cè)量盡可能精確，請(qǐng)根據(jù)原理圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖乙所示的實(shí)物圖連成實(shí)驗(yàn)電路（已連接了部分線）。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中所缺的內(nèi)容：A按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，使滑動(dòng)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(dòng)滑動(dòng)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(dòng) ，并再次讀取電壓表和電流表的示數(shù)。用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)。D斷開電鍵，整理好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)圖中，作出UI圖線，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)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(shí)物圖如答圖所示。（2分）最大 （2分）； 滑動(dòng)變阻器的滑片。（2分） E=1.48V，（2分）； r=0.400 （2分）：連接實(shí)物圖時(shí)注意電表的正負(fù)接線柱和量程，具體見上圖；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)為保護(hù)電路滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大；移動(dòng)滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)，大小為1.48V；斜率的絕對(duì)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(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)勾碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)勾碼個(gè)數(shù)讀出三根據(jù)繩子的拉力TOA、TOA和TOA，回答下列問(wèn)題： （1）改變勾碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖牵?）A勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2，N3=4 B勾碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3，N2=4C勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4 D勾碼的個(gè)數(shù)N1=3， N2=4，N3=5（2）在拆下勾碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是（ ）A標(biāo)記結(jié)點(diǎn)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(zhǎng)度 C用量角器量出三根繩

15、子之間的夾角 D用天平測(cè)出勾碼的質(zhì)量參考答案：（1）BCD （2）A四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置.將一質(zhì)量為0.2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放置于水平彈射器內(nèi),壓縮彈簧并鎖定,此時(shí)小球恰好在彈射口,彈射口與水平面AB相切于A點(diǎn),AB為粗糙水平面,小球與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù),彈射器可沿水平方向左右移動(dòng),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(diǎn),在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(dá)C處

16、,求彈射器釋放的彈性勢(shì)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(dòng)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(jìn)入接收器D,求D處坐標(biāo);(3)每次小球放回彈射器原處并鎖定,水平移動(dòng)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(jìn)入接收器D,求D位置坐標(biāo)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(guò)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(dòng)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(yùn)動(dòng)可看成從D點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，vCx=vCcos37=m/s，vCy=vCsin37= m/s，則D點(diǎn)的坐標(biāo)：，解得：x=m，y=m，即D處坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：拋出點(diǎn)D與落地點(diǎn)C的連線與x方向夾角的正切值：，故D的位置坐標(biāo)y與x的函數(shù)關(guān)系式為：y=x點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用，小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程較復(fù)雜，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程后，應(yīng)用動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以解題17. 如圖所示

18、，在直角坐標(biāo)系的第象限0 x4m區(qū)域內(nèi)，分布著的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上；第象限中的兩個(gè)直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著大小均為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(jì)），從坐標(biāo)點(diǎn)M（-4m,m）處，以的速度平行于x軸向右運(yùn)動(dòng)，并先后通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域。求：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑r=?(2)粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域及電場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t=?（3）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸和直線x=4m交點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是多少？參考答案：解：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速園周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力提供向心力， ，解得（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間帶電粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 (3)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移為則粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為 粒子在電場(chǎng)中的加速度為 粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線x=4m交點(diǎn)的縱坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)，傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處，A、B相距L=10