山西省运城市三焦中学高三物理下学期期末试卷含解析

山西省运城市三焦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.（单选）如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子()A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4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,氢原子核一定向外放出能量参考答案：A2.（多选）如图所示，ad、bd、cd，是竖直面内的三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周上最高点，d点为圆周上最低点．每根杆上都套有一个小圆环，三个圆环分别从a、b、c处由静止释放，用t1、t2、t3依次表示各环到达d点所用的时间，a1、a2、a3分别表示沿杆下滑的加速度，υ1、υ2、υ3分别表示沿杆滑动到d点速度的大小，则下列关系正确的是（）A．t1＜t2＜t3B．a1＞a2＞a3C．υ1＜υ2＜υ3D．t1=t2=t3参考答案：考点：牛顿第二定律；共点力平衡的条件及其应用．版权所有专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先受力分析后根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度，然后根据位移时间关系公式计算出时间，对表达式分析，得出时间与各因素的关系．根据速度时间公式列式，分析速度关系．解答：解：对于任一圆环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsinθ，（θ为杆与水平方向的夹角），则得a1＞a2＞a3．由图中的直角三角形可知，小圆环的位移S=2Rsinθ由S=得：t===2，则t与θ无关，即t1=t2=t3圆环滑到底端时的速度大小v=at=gsinθ?2，可知θ越大，v越大，则有v1＞v2＞v3．故选：BD点评：本题关键从众多的杆中抽象出一根杆，假设其与水平方向的夹角为θ，然后根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出时间表达式讨论．3.（单选）下列物理量为标量的是（

）

A．速度

B．加速度

C．时间

D．位移参考答案：C既有大小又有方向的物理量为矢量，只有大小没有方向的物理量为标量，时间是只有大小没有方向的物理量，所以为标量。4.如图所示，质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则

A．滑块可能受到三个力作用

B．弹簧一定处于压缩状态

C．斜面对滑块的支持力大小可能为零

D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg参考答案：AD由于最大静摩擦力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，弹簧处于原长状态，A正确B错误；由于滑块受到的摩擦力始终等于重力沿斜面向下的分力（等于），不可能为零，（两物体间有摩擦力必定有弹力），所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C错误D正确。5.(单选题)如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比wA:wD=_____________。

参考答案：4；1：47.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次7.2×10-8，8.1×10172012学年普陀模拟24）。参考答案：7.2×10-8，8.1×10178.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平抛运动，由s=vt，h=gt2/2联立解得，v=；自行车经过起点线后克服阻力做功W=fL。多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的s和L，就能通过数据分析达到实验目的。9.“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。

参考答案：光电门

10

10.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．11.（6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是m．参考答案：答案：0.4，5，0.112.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了

kJ的功，热机的效率％．参考答案：

6×106

；

75

13.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（

）参考答案：（1）（1分）

压强

（1分）

温度

（2）（3分）（

B

）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在横截面积为S=100cm2开口向上竖直放置的圆柱形气缸内，质量m=1kg厚度不计的活塞可作无摩擦滑动，活塞下方封闭有长l1＝25.0cm的空气柱，此时气缸上部的长度l2＝40.0cm．现将另一活塞从气缸开口处缓慢往下推动Δl，使气缸下部空气柱长度变为＝20.0cm，压强为．设活塞下推过程中气体温度不变，已知大气压强p0＝1.0×105Pa，g=10m/s2．求：（1）下部空气柱的压强．（2）活塞下推的距离Δl．参考答案：（1）以气缸下端封闭气体为研究对象

Pa

（1分）

设活塞下推后，下部空气柱的压强为由玻意耳定律得

得

（2分）Pa

（1分）（2）以气缸上、下两段封闭气体为研究对象设活塞下推距离为Δl，此时气缸上部空气柱的长度为l2′＝l2＋l1－－Δl=40＋25－20－Δl=45－Δl设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′p2′＝Pa

（2分）由玻意耳定律得

（2分）

解得Δl＝13.0cm.

（2分）17.如图所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠，液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，求：（1）液珠的比荷（电量与质量的比值）；（2）若液珠开始释放的加速度方向向上，要使液珠释放后保持静止，可以加一竖直方向的匀强电场，则所加匀强电场方向如何？电场强度大小多少？参考答案：(1)加速