浙江省金华市义乌倍磊中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

浙江省金华市义乌倍磊中学2021-2022学年高三物理上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.若规定氢原子处于基态时的能量为E1=0，则其它各激发态的能量依次为E2=10.2eV、E3=10.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV……。在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中

A．总共能辐射出六种不同频率的光子B．总共能辐射出十种不同频率的光子C．辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=1能级时放出的D．辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的参考答案：A2.在地面上方1m高度处将小球以2m/s的初速度水平抛出，若不计空气阻力，则它在落地前瞬间的速度大小为（g=10m/s2）（）A．2m/s B．2m/s C．10m/s D．4m/s参考答案：B解：根据速度位移公式得，小球落地的竖直分速度m/s=m/s，根据平行四边形定则得，小球落地的速度v==m/s=m/s，故B正确，A、C、D错误．故选：B．3.1．在2007年日本东京举行的花样滑冰世锦赛上，申雪／赵宏博在《深思》音乐声中成功夺冠，为他们花滑生涯划上了一个完美的休止符．在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两人的冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，已知申雪在冰上滑行的距离比赵宏博远，则以下说法正确的是：(

)

A．在猛推的过程中，申雪推赵宏博的力小于赵宏博推申雪的力

B．在猛推的过程中，申雪推赵宏博的时间等于赵宏博推申雪的时间

C．在刚分开时，申雪的初速度大小上等于赵宏博的初速度

D．在分开后，申雪的加速度大于赵宏博的加速度参考答案：

B4.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e=(V)，那么A．该交变电流的频率是l00HzB．当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t=s时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为V参考答案：C5.已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是（

）参考答案：答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用如图所示的电路可以测定电压表的内阻，其中滑动变阻器R很小。不改变滑动变阻器R滑动触头位置，当电阻箱R0的阻值为10kΩ时，电压表正好满偏；当电阻箱R0的阻值为30kΩ时，电压表正好半偏。则电压表的内阻RV=

kΩ．参考答案：

答案：10

7.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为

。

参考答案：t；2s8.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_________kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_________m/s。

参考答案：．40；109.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：10.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 11.

设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。参考答案：答案：；解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。

同理可得。12.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可13.质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为__________m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为__________J。参考答案：3，3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证机械能守恒定律”的实验中．图(甲)是打点计时器打出的一条纸带，选取其中连续的计时点标为A、B、C……G、H、I，对BH段进行研究．①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_______．②用刻度尺测量距离时如图(乙)，读出A、C两点间距为_________cm，B点对应的速度vB＝_________m/s（保留三位有效数字）；③若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，当地重力加速度为g，为完成实验，要比较与_________________大小（用字母表示）．参考答案：(1)①0.02s（2分，数值和单位各1分，可科学计数法表示）②5.40(2分，5.33~5.43均可)；1.35(2分，1.33~1.36均可)③vH2－ghBH(2分)；15.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干．（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图（a）中的图线L1，则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）为了得到图（a）中的图线，请将图（b）中缺少的两根导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．（3）换小灯泡L2重做实验，得到其U﹣I图象如图（a）中的图线L2，现将这两个小灯泡并联连接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端，则此时电源两端的电压为

V；灯泡L2消耗的功率为

W．参考答案：解：（1）由图象根据欧姆定律R=知，小灯泡的电阻随电压增大而增大．（2）由于小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，电流表应用外接法；又电流与电压从零逐渐增大，故滑动变阻器应用分压式接法，实物图如图，（3）电动势为3V，内阻为6Ω，则短路电流==0.5A，在小灯泡的U﹣P图象中，连接U=3V与I=0.5A两点，画出表示电源的U﹣I图象，如图所示；要使两灯泡并联后接在电源两端，应符合闭合电路欧姆定律，则电源的输出电压与两灯泡电压相等，且路端电压与内压之和等于电动势；由图可知，输出电压应为0.6V，此时灯泡L2的电流为0.15A，则其功率P=UI=0.6×0.15=0.09W；故答案为（1）增大

（2）如图

（3）0.6；0.09．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】在小灯泡的U﹣I图象中，图象上的与原点连线的斜率表示小灯泡电阻的大小，所以小灯泡电阻随电流的最大而增大；本题的难点是当把AB间的导线误接在AC之间时，滑动变阻器的连接情况：的滑动触头打到最左端或最右端时变阻器均短路，此时小灯泡功率最大，的滑动触头在中间时，变阻器的有效电阻最大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳（不伸缩）悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳于竖直方向的夹角θ=53°，绳长为L，B、C、D到O点的距离为L，BD水平，OC竖直.

（1）将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力，求vB．

（2）当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球经悬点O正下方时的速率.（计算结果可保留根号，取sin53°=0.8）参考答案：（1）小球由B点运动到C点过程，由动能定理有，，（2分）在C点，设绳中张力为FC，则有（2分）因FC=mg，故vC=0（2分）又由小球能平衡于A点得，（2分）（2分）（2）小球由D点静止释放后将沿与竖直方向夹θ=53°的方向作匀加速直线运动，直至运动到O点正下方的P点，OP距离h=Lcot53°=（2分）在此过程中，绳中张力始终为零，故此过程的加速度a和位移s分别为：，.（2分）∴小球到达悬点正下方时的速率为.（2分）17.静止于A处的离子，经加速电压U加速后沿图中虚线圆弧通过静电分析器，并从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强磁场．静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，方向如图所示；已知虚线圆弧的半径为R，离子质量为例、电荷量为、磁场方向垂直纸面向里；离子重力不计．

（1）求静电分析器通道内虚线所在位置处的电场强度；

（2）若离子最终能打在QF上，求磁感应强度B的取值范围．参考答案：18.如图所示，在光滑水平面上停着两辆完全相同且相距足够远的小车A、B，在小车各自最右端静止放有完全相同的物块P、Q（物块视为质点），已知车长L=2m，上表面动摩擦因数u=0.2，每辆车和每个物块质量均为1kg．现用一水平恒力F=4.5N向右拉A车，作用s后撤力，则：（1）试讨论F拉A车时，物块与车是否会相对滑动；（2）求A、B两车相撞前瞬间物块P在A车上的位置；（3）若A、B两车为完全非弹性碰撞，试讨论物块P、Q是否会相撞．参考答案：【考点】：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：牛顿运动定律综合专题．【分析】：（1）由物体受力可以分析加速度，由加速度可确定是否相对滑动；（2）由匀变速规律求出撤去拉力时A、P的位移，再求出撤去拉力F到A、P相对静止状态的位移，两者相加可得A、B两车相撞前瞬间物块P在A车上的位置；（3）碰撞之后P做匀加速，Q做匀减速，由匀变速规律可求PQ相对静止时位移之和，从而根据小车长度确定物块P、Q是否会相撞．：解：（1）拉力作用下，A、P加速度分别为：，，故可知物块与车会相对滑动．（2）撤去拉力时，由v=at可得A、P速度分别为：，，之后P做匀加速运动，A做匀减速运动，经t时间速度v相等，两者加速度都等于，则：，解得：，v=6m/s，撤去F时，A、P位移分别为：，，两者相对位移为：=m，从撤去F到AP相对静止，两者相对运动位移为：=，故可知从开始运动到P相对A静止，P在A上的位移为：，故A、B两车相撞前