浙江省宁波市金山中学高三物理下学期期末试题含解析

浙江省宁波市金山中学高三物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选题)下列说法不正确的是（

）A.21H+21H→31He+11H是轻核聚变

B.是重核裂变C.是α衰变

D.是核裂变参考答案：D2.下列有关热现象的说法正确的是（）A．分子力随分子间距离减小而增大B．气体吸收热量，其分子的平均动能可能减小C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动D．缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多参考答案：BDE【考点】热力学第一定律；扩散；分子间的相互作用力．【分析】分子力随分子间距离的增大先减小，再增大，又减小；做功和热传递都可以改变内能，温度是分子的平均动能的标志；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映；一定质量的理想气体的内能只与温度有关．气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关．【解答】解：A、分子力是分子的引力与斥力的合力，它随分子间距离的增大先减小，再增大，最后又减小．故A错误；B、做功和热传递都可以改变物体的内能，气体吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增大，即温度可能降低，所以分子的平均动能可能减小．故B正确；C、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动．故C错误；D、缓慢压缩一定量气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功，由于一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体内能不变，故D正确．E、气体体积不变时，温度越高，由=c知，气体的压强越大，由于单位体积内气体分子数不变，分子平均动能增大，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多．故E正确．故选：BDE3.在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线

A.2

B.5

C.4

D.6参考答案：D4.如图所示画出了匀强电场的几条电场线，M、N是该电场中的两点，一个带正电荷的粒子仅在电场力作用下由M点运动到N点，则(

)A．该粒子在M点的电势能大于在N点的电势能B．无法比较该粒子在M和N点的动能大小C．该粒子在M点的速度一定不为零

D．该粒子在N点的速度方向可能与电场线垂直参考答案：AC5.将力F分解为两个力，已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ（如图所示），则下列说法错误的是（

）A．只要知道另一个分力的方向就可得到确定的两个分力B．只要知道F1的大小，就可得到确定的两个分力C．如果知道另一个分力的大小，一定能够得到唯一确定的两个分力D．另一个分力的最小值是Fsinθ参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：617.某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为________km；该雷达发出的电磁波的波长为____________m.参考答案：60

0.18.（3分）如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑，当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑，当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上，当B在木板上无摩擦时，木板和B的加速度大小之比为；当B在木板上动量为时，木板的动量为

；当B在木板上动量为，木板的动量为

。参考答案：

答案：1：1，

，09.在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为__________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将__________（选填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”）。参考答案：10.如图，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。则墙壁对B的作用力为

，B对

A的压力为

。参考答案：G/

2G/

11.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：12.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.013.（4分）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是

A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为

A。参考答案：12，25解析：根据φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I＝10A×＝12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置。打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h。计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线。

（1）磁铁穿过螺线管过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约__

__V。

（2）（多选题）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是

（

）

A．线圈中的磁通量变化率经历先增大后减小再增大再减小的过程

B．如果滑片从中间向左移动时，坐标系中的两个峰值一定都会减小

C．磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g___

D．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

（3）在磁铁下降h的过程中，可估算机械能转化为电能是

J。参考答案：15.某同学根据平抛运动规律，利用图a的装置验证机械能守恒定律．①物块P于A点由静止沿光滑轨道滑下，并在末端B处水平抛出，落在水平地面C点．②用刻度尺量出A点与桌面的高h，B点与地面的高H，B点正下方的D点与C点距离x．其中某次对x的测量结果如图b所示，x=20.50cm．③若P的质量为m、重力加速度为g，根据测得的h、H、x写出P下滑到B点时，势能减少量的表达式mgh，动能增量的表达式．④若P的运动过程机械能守恒，则x2与h之间应满足关系式．参考答案：考点：研究平抛物体的运动．.专题：实验题；平抛运动专题．分析：根据平抛运动的规律求出物块离开B点的速度，结合动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒定律．解答：解：②刻度尺的读数x=30.50﹣10.00cm=20.50cm．③P下滑到B点，下降的高度为h，则重力势能的减小量为mgh，根据H=得，t=，则B点的速度，则动能的增加量=．③若机械能守恒，有：，即h=．故答案为：②20.50③mgh，；④．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为－A（0<A<qφ0）。忽略重力。求：（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。

参考答案：（1）由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为φ0电场强度的大小

（3分）电场力的大小

（3分）（2）设粒子在[-x0，x0]区间内运动，速率为v，由题意得：

由图可知

由上二式得

（3分）因动能非负，有

得

（3分）（3）考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律，粒子的加速度

由匀加速直线运动

（2分）

粒子运动周期

（2分）

17.如图所示，质量为m的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R的薄壁圆筒上．t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足?=β1t（β1为已知常数），物块和地面之间动摩擦因数为μ．求：（1）物块做何种运动？请说明理由．（2）物块运动中受到的拉力．（3）若当圆筒角速度达到ω0时，使其减速转动，并以此时刻为t=0，且角速度满足ω=ω0﹣β2t（式中ω0、β2均为已知），则减速多长时间后小物块停止运动？参考答案：

考点： 线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．专题： 匀速圆周运动专题．分析： （1）根据公式v=ωR求解出线速度表达式进行分析即可；（2）受力分析后根据牛顿第二定律列式求解拉力；（3）分细线拉紧和没有拉紧两种情况分析．解答： 解：（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v=ωR=Rβ1t，线速度与时间成正比，故物块做初速为零的匀加速直线运动；（2）由第（1）问分析结论，物块加速度为a=Rβ1，根据物块受力，由牛顿第二定律得：T﹣μmg=ma则细线拉力为：T=μmg+mRβ1（3）圆筒减速后，边缘线速度大小v=ωR=ω0R﹣Rβ2t，线速度变化率为a=Rβ2若a≤μg，细线处于拉紧状态，物块与圆筒同时停止，物块减速时间为：t=若a＞μg，细线松弛，物块水平方向仅受摩擦力，物块减速时间为：t=答：（1）物块做初速为零的匀加速直线运动；（2）物块运动中受到的拉力为μmg+mRβ1；（3）时间后小物块停止运动．点评： 本题提到了角加速度这个新的概念，关键是推导出滑块的线速度公式进行分析，将转动的研究转化为平动的研究进行分析．18.如图所示，两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内，左端接有阻值为R的电阻，其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的磁场，磁感强度大小按B=kx规律变化（其中k是一大于零的常数）。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上，两者接触良好。当t=0时直杆位于x=0处，其速度大小为v0，方向沿x轴正方向，在此后的过程中，始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆，使金属杆的加速度大小恒为a，加速度方向一直沿x轴的负方向．求：（1）金属杆向右运动至t0时刻时所在位置处的磁感应强度B的大小。（2）闭合回路中感应电流持续的时间有多长？（3）当金属杆的速度为时，闭合回路