2021年黑龙江省伊春市宜春汪家中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年黑龙江省伊春市宜春汪家中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,一条红色、一条蓝色、两条紫色,它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的,则

A．红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B．蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的C．若从n=6能级向n=l能级跃迁时，则能够产生红外线D．若原子从n=6能级向n=l能级跃迁时，所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应参考答案：A

2.（多选）如图所示，在水平地面上方A点处有一小球a距地面20m，在B点处有另一个小球b距地面15m，两小球均做自由落体运动，但a比b提前1s释放，g取l0，两小球均可视为质点。则

A．在下落过程中，a、b两小球“相遇”点恰好在B点

B．在下落过程中，a、b两小球“相遇”点发生在B点以下某位置

C．a、b两小球同时到达地面

D．a小球先到达地面参考答案：AD3.（单选）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()

A．从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长短B．从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外辐射能量参考答案：D试题分析：从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的能量小，波长大，A错；从能级跃迁到能级与从能级跃迁到能级辐射出电磁波的速度大小相等，B错；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，C错；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外辐射能量，D对。考点：氢原子能级及原子的跃迁。4.（（2015?湖北模拟）下列说法中正确的是（）A．卢瑟福提出原子的核式结构模型建立的基础是α粒子的散射实验B．发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构C．在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D．原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用E．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加参考答案：ABC：【考点】：天然放射现象；粒子散射实验．【分析】：利用卢瑟福通过α粒子的散射实验、天然放射现象、动量守恒的条件、核力只存在于相邻的核子之间和波尔理论即可判断选项．解：A、卢瑟福通过α粒子的散射实验，提出原子的核式结构模型，故A正确；B、天然放射现象取决于原子核内部，其意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，故B正确；C、动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故C正确；D、核力只存在于相邻的核子之间，所以核内的某一核子与其他核子间不一定有核力作用，故D错误；E、据波尔理论可知，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小，故E错误．故选：ABC．5.（多选）如图所示，M,N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计。简的两端是封闭的，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度。转其中心轴线（图中垂直于纸面）作匀速转动，设从M筒内部可以通过窄缝S(与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时初速度方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上，如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则A.有可能使微粒落在N筒上的位置都在c处一条与S缝平行的窄条上B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上C.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和C处与S缝平行的窄条上D.只要时间足够长，N筒上将到处落有微粒参考答案：【知识点】线速度、角速度和周期、转速．D4【答案解析】ABC解析：微粒从M到N运动时间t=，对应N筒转过角度为：θ=ωt=，

即如果以v1射出时，转过角度：θ1=ωt=，如果以v2射出时，转过角度：θ2=ωt=，

只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍，则落在两处，C项正确；若相差2π的整数倍，则落在一处，可能是a处，也可能是b处．A，B正确．若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍，微粒只能到达N筒上固定的位置，因此，D项错误．故选：ABC．【思路点拨】微粒从窄缝射出后沿筒的半径方向做匀速直线运动，同时N筒以角速度ω绕轴线转动，当微粒到达N筒时，二者运动时间相等，通过时间相等关系求解作出判断．解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等，在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“探究加速度与物体质量，物体受力关系”的实验装置如图所示，（1）本实验的研究对象是

。（2）当作用力一定时（悬挂的小盘和盘内的砝码重力不变），探究加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是（

）A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和小盘及盘内砝码的质量m后，直接用公式求出。（3）若确保小车质量一定时，加速度a与合外力F的关系数据如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根据表中数据在右侧坐标纸中画出a—F图象。②从图象可以判定

。参考答案：（1）小车

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如图：

（3分）

②当小车质量一定时，加速度与合外力成正比

（2分）7.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。

参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大8.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.089.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。10.2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.5MeV的能量．①写出该热核反应方程：___________________________________②一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字）参考答案：（2）①4H→He+2e②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267uΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.87MeV=24.9MeV⑶根据动量守恒定律得：

解得：11.“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）（2）在轨道水平时小车运动的阻力f=__________；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是_________。A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。C．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力。D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。参考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；12.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；2513.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中

（

）A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大参考答案：D三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)在验证机械能守恒的试验中，组内同学设计了以下两种方案，对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在长木板斜面上下滑进行实验，你认为该小组选择的方案是________，理由是_________________________________________．(2)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)参考答案：15.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空： （1）将S拨向接点1，接通S1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节________,使________,记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案：（1）R0

标准电流表（或A0）

（2）标准电流表（或A0）的读数仍为I

（3）平均值四、计算题：本题共3小题，共计47分16.）滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h＝0.8m高的平台，运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D.圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ＝106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ＝，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力，运动员(连同滑板)质量为50kg，可视为质点．试求：(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度v0大小；(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小．参考答案：解析(1)运动员离开平台后做平抛运动，从A至B在竖直方向有：v＝2gh，在B点有：vy＝v0tan，解得：v0＝3m/s.(2)运动员在圆弧轨道上做圆周运动，设运动员在最低点的速度为v，在最低点时有N－mg＝m，根据机械能守恒定律有mv＋mg[h＋R(1－cos53°)]＝mv2

解得N＝2150N.由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为2150N.17.如图所示，在竖直平面内有一质量为M的光滑“π”形线框EFCD，EF长为L，电阻为r，FC=ED=2L，电阻不计．FC、ED的上半部分（长为L）处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用承受最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“π”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线恰好断裂，Ⅱ区域内磁场立即消失．重力加速度为g．求：（1）整个过程中，回路中电流所做的功；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度．参考答案：解：（1）设整个过程中，回路中电流所做的功为W，根据动能定理可得：，解得：；（2）当线框的速度为v时，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=B1Lv，此时回路中的电流强度为，对CD棒，根据共点力的平衡条件可得：B2IL+mg=2mg，解得：；（3）绳子断开后，EF和CD下落过程中都是只受重力，设经过t时间EF追上CD，则：vt+﹣=L，解得：，此过程中金属棒CD下落的高度h=．答：（1）整个过程中，回路中电流所做的功为；（2）I区域磁场B1和Ⅱ区域磁场B2的关系式为；（3）线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD下落的高度为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的位移与时间的关系；共点力平衡的条件及其应用；闭合电路