2022-2023学年福建省三明市城东中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年福建省三明市城东中学高三物理上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.（多选）氢原子能级如图所示，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm．已知可见光的波长范围在400nm到760nm之间，以下判断正确的是（）A．从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长B．用波长为328nm的光照射，可使氢原子从n=1的能级跃迁到n=2的能级C．用波长为164nm的光照射，可使处于n=2能级的氧原子电离D．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光E．用可见光照射，可能使氢原子从n=2的能级跃迁到n=3的能级参考答案：解：A、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差．当从n=4跃迁到n=3的能级，释放的能量是0.66eV，从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的能量是1.89eV，根据Em﹣En=hv=h当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从n=4的能级蹦迁到n=3的能级时，辐射光的波长比可见光长，故A正确；B、当从n=1跃迁到n=2的能级，需要吸收的能量为△E=（﹣3.4﹣（﹣13.6））×1.6×10﹣19J=h，解得：λ=122nm；故B错误；C、用波长为164nm的光照射，能量大于3.4eV，可使处于n=2能级的氢原子电离，故C正确；D、根据=6，所以一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种不同波长的光，故D错误；E、氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为△E′，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故E正确．故选：ACE．2.（单选）均匀带电的导体球内部各点电势相等。如图，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=0.5R．已知M点的电势为，O点的电势大小为，则N点电势大小为A.B.C.D.参考答案：B3.（多选）如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直MN，aO、cO和bO的夹角都为30°，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)A．ta<tb<tc

B．ta>tb>tcC．ta＝tb<tc

D．ta＝tb＝tc参考答案：AD4.（多选）如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处，它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子（粒子重力不计）。若从A射出的粒子①带负电，v0=，第一次到达C点所用时间为t1②带负电，v0=，第一次到达C点所用时间为t2③带正电，v0=，第一次到达C点所用时间为t3④带正电，v0=，第一次到达C点所用时间为t4A．

B．

C．

D．参考答案：AB5.如图所示为正点电荷周围的电场线（实线）和等势线（虚线），A、B、C是其中三个位置，场强大小分别为EA、EB、EC，电势分别为，则（

）A．EA=EB＞EC

B．EA=EB＜EC

C．

D．参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为__________m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m／s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24

1.96

7.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

8.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.59.如图12所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：10.“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

11.一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p—T图象和从B→C过程的V—T图象各记录了其部分变化过程，试求：①从A→B过程外界对气体

(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；气体将

(填“吸热”或“放热”)。②气体在C状态时的压强。参考答案：）①不做功………………（1分）

吸热（1分）②从B→C过程：………………（2分）代入数据有解得………12.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

120013.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为

。

参考答案：mg+kx三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学家里有一个“3.8V，1.5W”的小灯泡。①该同学使用多用电表粗略测量小灯泡不工作时的电阻。请你根据实验要求，完成下列实验步骤。a．用螺丝刀旋动指针定位螺丝，使指针对准电流的“0”刻线；b．将选择开关旋转到电阻档

的

位置（“×1”、“×10”、“×100”）；c．将红、黑表笔插入插孔，

；d．表盘指针位置如上图所示，小灯泡不工作时的电阻约为

Ω；（4.5）e．测量完毕，拔出两表笔，将选择开关旋转到交流电压最高档。②为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，到实验室寻找到了一些仪器，规格及数量如下：A．电流表一只（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）B．电压表一只（0～3V，内阻约为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为2A）D．滑动变阻器R2（0～200Ω，额定电流为0.2A）E．蓄电池（电动势6V，内电阻约为0.5Ω）F．开关、导线若干，待测灯泡一个在描绘小灯泡伏安特性曲线时，选择合适的器材，连接实验电路如上图，在连接电压表时发现，电压表的量程不能满足实验要求，该同学想到用多用电表直流电压档完成实验，将选择开关旋转到直流电压“5V”档（内阻约为几千欧姆），然后将黑表笔接在

，红表笔接在

（填a、b或c），完成实验。参考答案：（短接进行欧姆调零）（a，b）15.（7分）某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案：方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示；方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示。除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码．

（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______，理由是______________。

（2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：

实验次数12345砝码/个数01234砝码对木块压力/N02.004.006.008.00测力计读数/N1.502.002.502.903.50

请根据上述数据在坐标纸上(图c)作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．图象不过原点的原因是____________________________。参考答案：答案：(1)b，木板向左运动的快慢不会引起测力计的示数发生变化；（2）图线如图，压力Ｎ中漏掉了木块的重力

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，正方形区域abcd边长L＝8cm，内有平行于ab方向指向BC边的匀强电场，场强E＝3750V/m，一带正电的粒子电量q＝10－10C，质量m＝10－20kg，沿电场中心线RO飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出电场后经过界面cd、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，一进入该区域即开始做匀速圆周运动（设点电荷左侧的电场分布以界面PS为界限，且不受PS影响）。已知cd、PS相距12cm，粒子穿过PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏MN上。（静电力常数k＝9×109Nm2/C2）试求：（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离y；（2）粒子穿过界面PS时的速度大小与方向；（3）O点与PS面的距离x；（4）点电荷Q的电性及电量大小。参考答案：解析：（1）y1＝at2（1分）＝（1分）＝＝0.03m＝3cm（1分），y:y1＝（s＋）:，y＝4y1＝12cm（2分），（2）vy＝at＝＝＝1.5×106m/s

（2分）vx＝v0＝2×106m/s粒子的运动速度为v＝2.5×106m/s（1分），粒子的速度偏向角的正切为tanq＝vy/v0＝0.75，q＝37°（1分），（3）所以x＝ytanq＝9cm（1分），（4）粒子带负电（1分）粒子做圆周运动的半径为R＝y/cosq＝15cm（1分），由

得Q＝（1分）＝C＝1.04×10－8C（1分）17.有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R。循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，金属条电阻为r。若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，设人与跑步机间无相对滑动，求：(1)橡胶带匀速运动的速率；(2)橡胶带克服安培力做功的功率；(3)若人经过较长时间跑步距离为s（s?nd），则流过每根金属条的电量q为多少；参考答案：

（1）由闭合电路欧姆定律得由法拉第电磁感应定律：得：橡胶带匀速运动的速率为（2）（3）总电荷量为流过每根金属条的电量为18.如图所示，倾角为θ=30。的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接。将小球甲从斜面上高h=0.O5m处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动。甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙。求：小球乙的速度V0。(g取10m/s2)参考答案：0.4m/s解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a＝gsin30°＝5m/s2

（2分）由得