江苏省无锡市江阴第一高级中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

江苏省无锡市江阴第一高级中学2022-2023学年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.（单选）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV D．54.6eV参考答案：B试题分析：根据能级图，吸收40.8eV的能量可以实现由基态到E2的跃迁；吸收51.0eV的能量可以实现由基态到E3的跃迁；吸收54.6eV的能量可以实现氦离子的电离，并具有0.2eV能量的自由电子，所以此题选B。2.下列说法正确的是

▲

A．X射线的频率比无线电波的频率高B．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮D．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍参考答案：AB3.（单选）如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。则A．0～5s内i的最大值为0.1AB．第4s末i的方向为正方向C．第3s内线圈的发热功率最大D．3～5s内线圈有扩张的趋势参考答案：D4.如图甲所示，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中，活塞静止时处于A位置．现将一重物轻轻地放在活塞上，活塞稳定后静止在B位置．若气体分子间的相互作用力可忽略不计，则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较A．气体的压强可能相同B．气体的内能可能相同C．单位体积内的气体分子数一定增多D．单位时间内气体分子撞击活塞的次数一定增多参考答案：CD5.（多选）涡流电导仪利用涡流原理工作，当通有交流电的检测线圈靠近被检工件时，工件表面出现电磁涡流，该涡流同时产生一个磁场，作用于检测线圈。若金属工件存在缺陷，就会改变涡流磁场的强度及分布，导致检测线圈电流发生变化，通过检测这个变化就可发现材料有无缺陷。关于涡流电导仪，以下说法正确的是A．涡流电导仪也可以用于绝缘体的检测B．导体中产生的涡流，其频率与检测线圈中交流电频率相同C．若金属工件存在裂缝，涡流磁场的强度会增大D．涡流产生磁场的同时，材料中也会产生电热参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块m1-和m2，质量都为1kg，拉力F1=10N，F2=6N与轻线沿同一水平直线。则在两个物块运动过程中，m1-的加速度_______，轻线的拉力_______．参考答案：a=2m/s2

F=8N7.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；8.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：a流向b；小于9.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)参考答案：10.如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于，大于11.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：12.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)13.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：，1.08

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，并测定该苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，根据实验获得的多组电源两端的电压U和流过电源的电流I数据，在标系中绘制的图象，如图所示．

(1)实验提供的器材有：电流表A(量程1mA，内阻不计)；电压表V(量程lV，内阻约1k)；滑动变阻器R1(阻值0~200)；滑动变阻器R2：(阻值0—10k)．根据坐标系中绘制的图象，求得电源电动势E=

V，电源内阻r=

．该实验中应选用滑动变阻器是

(选填“R1”或“R2”)．

(2)请在答题纸对应的方框内画出实验原理图．(苹果电源用符号表示)

参考答案：15.（8分）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得B=7．65cm，BC=9．17cm已知交流电频率是501Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m／s。实验测出的重力加速度值为

m／s2。

参考答案：

2.1

9.5四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。参考答案：（1）逆时针

增大角速度（2）

（3）

试题分析：（1）圆环转动过程，始终有一条导电辐条在切割磁感线，产生感应电动势，并通过M.N和二极管构成闭合回路。由于二极管的单向导电性，只有转轴为正极，即产生指向圆心的感应电流时二极管才发光，根据右手定则判断，圆盘逆时针旋转。要使得LED灯发光时更亮，就要使感应电动势变大，即增大转速增大角速度。17.如图所示，质量M＝1kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m＝2kg的小球相连。今用跟水平方向成角的力F＝20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g＝10m/s2，求：（1）运动过程中轻绳与竖直方向的夹角；（2）木块M与杆间的动摩擦因数。参考答案：⑴对m受力分析：

m三力平衡；因：N，且F与G夹角120°则：T=20N，方向为F与G的角平分线故：

⑵对M受力分析：M四力平衡；正交分解法：

ks5u解得：

18.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：

(1)物体运动到B后一瞬间对导轨的压力；(2)弹簧开始时的弹性势能；(3)若使物体带上q的正电荷，同时在BC半圆形导轨区间内加上一水平向左的匀强电场，仍要使物体恰能完成BC导轨上的圆周运动，则弹簧开始时的弹性势能至少为多少。参考答案：解：（1）在C点：由得

从B到C由机械能守恒得------①