2022年安徽省黄山市香港科技大学校友纪念中学高三物理期末试题含解析

2022年安徽省黄山市香港科技大学校友纪念中学高三物理期末试题含解析一、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1.2．关于自由落体运动，下列说法正确的是(

)A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动B．质量大的物体，所受重力大，因而落地速度大C．在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动D．物体所处的高度越高，其做自由落体运动时的加速度越大参考答案：A2.（单选）氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为υ1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为υ2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则（）A．辐射光子能量为hυ2﹣hυ1B．辐射光子能量为hυ1+hυ2C．吸收光子能量为hυ2﹣hυ1D．吸收光子能量为hυ1+hυ2参考答案：解：氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，Em﹣En=hν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光Ek﹣En=hν2，则从能级k跃迁到能级m有Ek﹣Em=（Ek﹣En）﹣（Em﹣En）=hν2﹣hν1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低辐射光子；故A正确，BCD错误；故选：A．3.（单选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力

作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比为(

)

A．cos+sin

B.

cos-sin

C.1+tan

D.

1-tan参考答案：B4.（多选）如图所示，A、C和B、C是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上．甲、乙两个小物体在同一竖直线上．甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，质量分别是m1、m2（m1＜m2），与斜面间的动摩擦因数均为μ．若甲、乙滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别是W1、W2，所需时间分别是t1、t2．甲、乙滑至底端C时速度分别是v1、v2，动能分别是EK1、EK2，则（）A．EK1＞EK2B．v1＞v2C．W1＜W2D．t1＜t2参考答案：考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：应用动能定理求出物体到达底端的动能，然后比较动能大小，根据动能的计算公式求出物体的速度，然后比较大小；由功的计算公式求出克服摩擦力所做的功，然后比较功的大小；由牛顿第二定律与运动学公式求出物体的运动时间，然后比较时间大小．解答：解：A、设斜面的倾角为θ，斜面水平长度为L，由动能定理得：mgLtanθ﹣μmgcosθ=EK1﹣0，EK1=mgL（tanθ﹣μ），m1＜m2，θ1＞θ2，无法判断两物体动能大小，故A错误；B、EK1=mgL（tanθ﹣μ）=mv2，v=，θ1＞θ2，v1＞v2，故B正确；C、克服摩擦力做的功W=μmgcosθ×=μmgL，∵m1＜m2，∴W1＜W2，故C正确；D、由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，=at2，t=====，其中：tanβ=μ，sinα是增函数，角越大，sinα越大，由于θ1＞θ2，则sin（2θ1﹣β）＞sin（2θ2﹣β），分母越大，分数的值越小，因此：t1＜t2，故D正确；故选：BCD．点评：熟练应用动能定理、功的计算公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．5.智能手机的普及使“低头族”应运而生。低头时，颈椎受到的压力会增大(当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量)。现将人体头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，若颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为53°，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为(sin53°=0.8，cos53°=0.6)A.4 B.5 C.5 D.4参考答案：D【分析】【详解】对头部进行受力分析，设颈椎对头部的支持力为F，肌肉拉力为F，如图示，根据平衡条件：在水平方向有：FN=F在竖直方向有：FN=mg+F联立解得：FN=4mg，即颈椎受到的压力也为4mg，而直立时颈椎受到压力为mg，所以此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为4，故A、B、C错误，D正确。故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，质量为m的活塞夹在两块光滑的水平隔板间，活塞与轻质传动杆之间有大小不计的光滑转轴连接，活塞在水平力作用下缓缓推动传动杆，传动杆带动曲轴绕固定转轴O转动。在图示位置时，水平推力大小为F（F<mg），轻杆与水平方向夹角为θ(θ<45°)，曲轴与水平虚线垂直，轻杆与曲轴连接处到转轴O距离为L，此时传动杆对曲轴的力矩大小为

，隔板对活塞的作用力大小为

。参考答案：FL；mg-Ftanθ

7.如图所示为使用筷子的一种姿势。筷子2夹住不动，筷子1（不计重力）以拇指压住O处为轴，依靠食指和中指施加力而转动。为了使筷子1给A处食物施加恒定压力F1，食指和中指对筷子B点要施加F2的压力。则根据图中尺寸，可估算F1∶F2=----____________，若保持如图姿势不变，筷子足够长，则手握筷子位置越靠右，F2_____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)参考答案：1:4；越大8.在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为▲，重力加速度大小为▲参考答案：

t/n，9.水平地面上有一质量为2千克的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，5秒后水平拉力减为，物体的速度图线如图（g取10米/秒2），则F的大小是

牛，物体与地面间的滑动摩擦系数μ=

。

参考答案：9；0.2510.已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏．(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__

__偏．参考答案：11.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：Mr2：mR2；。12.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8413.如图所示，物体A、B的质量mA=6kg,mB=4kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都等于0.3，通过轻滑轮在外力F的作用下，A和B一起做加速度为a=1m/s2的匀加速直线运动，则A对B的摩擦力大小为

N，方向为

，

参考答案：14N，向右，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm。（4）已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为__________nm。参考答案：（1）EDB

（2）单缝和双缝间距5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行（3）13.870

2.310

（4），6.6×10215.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是（

）（A）电键的位置接错（B）电流表的正、负接线柱上导线接反（C）线圈B的两个接线柱上导线接反（D）蓄电池的正、负极接反（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。参考答案：（1）A（2）右四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大．匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外．一个质量为m，电量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入场区后，恰能做匀速圆周运动．已知重力加速度为g．（1）试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；（2）若带电小球能进入区域Ⅱ，则h应满足什么条件？（3）若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求它释放时距MN的高度h．参考答案：解：（1）带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，合力为洛伦兹力，重力与电场力平衡，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电．

由qE=mg…①，解得：…②；（2）假设下落高度为h0时，带电小球在Ⅰ区域作圆周运动的圆弧与PQ相切时，运动轨迹如答图（a）所示，由几何知识可知，小球的轨道半径：R=d…③，带电小球在进入磁场前做自由落体运动，由机械能守恒定律得：mgh=mv2…④，带电小球在磁场中作匀速圆周运动，设半径为R，由牛顿第二定律得：qvB=m…⑤解得：h0=，则当h＞h0时，即h＞带电小球能进入Ⅱ区域；（3）由于带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中q、v、B、m的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60°，如答图（b）所示．由几何关系知：R=…⑥联立解得④⑤⑥得：h=；答：（1）小球带正电，电场强度E=；（2）若带电小球能进入区域Ⅱ，h应满足的条件是：h＞；（3）它释放时距MN的高度h=．17.如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处，A、B间的距离为85m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a1＝2.5m/s2，甲车运动6.0s时，乙车开始向右做匀加速直线运动，加速度a2＝5.0m/s2，求两辆汽车第一次相遇处距A处的距离．参考答案：甲车运动6s的位移为x＝a1t＝45m此时甲车尚未追上乙车，设此后再经时间t甲车与乙车相遇，则有a1(t＋t0)2＝a2t2＋85将上式代入数据并整理得：t2－12t＋32＝0解得：t1＝4s，t2＝8st1、t2都有意义，t1＝4s时，甲车追上乙车；t2＝8s时，乙车追上甲车再次相遇第一次相遇地点距A的距离：s1＝a1(t1＋t0)2＝125m18.如图所示为一传送带装置模型,斜面的倾角θ,底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足