2021-2022学年广东省江门市江洲中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年广东省江门市江洲中学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.氢原子能级如图所示，若氢原子发出的a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图甲、乙两图所示。若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光可能是(

)A．从能级n=4向n=3跃迁时发出的B．从能级n=4向n=2跃迁时发出的C．从能级n=6向n=3跃迁时发出的D．从能级n=6向n=2跃迁时发出的参考答案：D2.如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道I运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B点火加速变轨后沿圆轨道II运动．下列说法中正确的是（）A．卫星沿轨道II运动的周期小于沿轨道I运动的周期B．卫星在轨道II上机械能大于在轨道I上的机械能C．卫星在轨道II上B点的加速度大于在轨道I上B点的加速度D．卫星在轨道II上C点的加速度大于在轨道I上A点的加速度参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】根据开普勒第三定律，绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数，解决周期的长短；机械能可以根据除万有引力以外的力做功来判断，其它力所做的功；加速度大小的根据合外力的大小来判断．【解答】解：A、根据开普勒第三定律，绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数；后来把开普勒第三定律推广，绕以中心天体为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数，即，由此可得椭圆轨道半长轴的越长的卫星周期也越长，所以卫星沿轨道II运动的周期大于沿轨道I运动的周期，故A错误．B、卫星在远地点B点火加速变轨后沿圆轨道II运动，因为在B点点火加速，除万有引力外的其它力做正功，所以卫星在轨道II上机械能大于在轨道I上的机械能，故B正确．C、卫星仅受万有引力作用，所以加速度的大小有万有引力的大小决定，卫星无论是在轨道II上B点还是在轨道I上B点，它们是同一个点，万有引力相同，由牛顿第二定律得：F==ma；所以卫星在轨道II上B点的加速度等于在轨道I上B点的加速度，故C错误．D、卫星在轨道II上C点与在轨道I上A点相比，C点离地心的距离r大，万有引力小，所以卫星在轨道II上C点的加速度小于在轨道I上A点的加速度，故D错误．故选：B．3.（07年全国卷Ⅱ）对一定质量的气体，下列说法正确的是A.在体积缓慢不断增大的过程中，气体一定对外界做功B.在压强不断增大有过程中，外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变参考答案：答案：A解析：当体积增大时，气体对外界做功，当体积减小时，外界对气体做功；故A选正确；根据＝常数，p增大时，V不一定变化，故B选项错；在V减小的过程中，可能向外界放热，根据ΔE＝W＋Q可知，内能不一定增大，故C选项错误；Q＝0的过程中，W不一定为0，故D选项错误。4.（单选）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为

A．和0.30s

B．3和0.30s

C．和0.28s

D．3和0.28s参考答案：B5.（3分）一物理实验爱好者利用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量间的变化关系，导热良好的气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气。一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则A.外界对气体做功，温度计示数不变

B.外界对气体做功，内能增大C.气体体积减小，温度计示数减小

D.外界对气体做功，温度计示数增加参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下7.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：618.（4分）正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电表的示数是20V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则通过R的电流的最大值是_______A；在1s内出现电流最大值的次数有_______次。参考答案：；1009.如图所示，把电量为－2×10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能___________（选填“增大”、“减少”或“不变”）；若A点的电势UA=15V，B点的电势UB=－5V，则此过程中克服电场力做的功为__________________J。参考答案：

答案：增大

4×10-8

10.

（1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做____运动。②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量。他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出图象。

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为

N。参考答案：11.如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s,AB=BC。设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为

，球由A运动到C的平均速率为

m/s。参考答案：9：7；2.1设AB=BC＝x，根据匀变速直线运动的规律，AB段有：；BC段有：，联立得；根据平均速率公式可知两段的平均速率分别为：所以全程的平均速度为。【考点】匀变速直线运动的规律、平均速率12.放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。参考答案：→+He

He+→Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。13.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则波传播的速度为_____m/s，t=0.15s时质点P的运动方向沿y轴_________方向（填“正”或“负”）。参考答案：40

负

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以8m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求：(1)碰撞后小球B的速度大小；

(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；

(3)碰撞过程中系统的机械能损失。参考答案：(1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有①

（1分）解得m/s

方向向左

（1分）(没有方向不扣分)小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒，有

②

（1分）联立①②解得m/s

（1分）(2)设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为=－（）N?s，方向向左（2分）(3)碰撞过程中动量守恒，有

（2分）水平面光滑所以式中解得－2m/s，

（1分）碰撞过程中损失的机械能为=0.5J（1分）17.某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进，某时刻在他正前方7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以2m/s2的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？参考答案：解：（1）对汽车刹车过程：

为停车时间（2分）

（2）设汽车在匀减速过程中被人追上

（2分）

故相遇前车已停下

（3）

即此人需8S追上汽车（2分）18.如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。参考答案：（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a，到达斜面底端B时的速度为v，则

由①、②