河南省焦作市温县实验第二中学高三物理期末试卷含解析

河南省焦作市温县实验第二中学高三物理期末试卷含解析一、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.氦原子被电离一个核外电子后，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

（填选项前的字母）A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV

参考答案：B2.如图所示，竖直放置的螺旋形光滑轨道是圆形光滑轨道相切而成的，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是

A．轨道对小球不做功，小球通过P点的角速度小于通过Q点的角速度

B．轨道对小球做正功，小球通过P点的线速度大于通过Q点的线速度

C．小球通过P点时的向心加速度大于通过Q点时的向心加速度

D．小球通过P点时对轨道的压力大于通过Q点时对轨道的压力参考答案：B3.（单选）如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断（

）A．场强大小EA>EB

B．电势C．电场线方向由B指向A

D．若Q为负电荷，则Q在B点右侧参考答案：C4.（多选题）如图所示，长为L的导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置电阻不计半径都为r的金属圆环上，圆环通过电刷与右侧一变压器相接，变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，其中副线圈采用双线绕法，从导线对折处引出一个接头c，连成图示电路，k为单刀双掷开关，R为光敏电阻，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A．导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BLrωcosωtB．k接b时，电阻R上消耗的功率为C．k接c时，电压表示数为D．k接c时，用黑纸遮住电阻R，变压器输入电流将变大参考答案：AC【考点】变压器的构造和原理；导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】导体棒从垂直磁感线位置开始计时，其电动势表达式为：e=BLrωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；计算电量用平均值【解答】解：A、从垂直于磁感线位置时开始计时，导体棒切割磁感线产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BLrωcosωt，故A正确；B、k接b时，副线圈上的电动势相互抵消电阻两端的电压为0，电阻R上消耗的功率为0，故B错误；C、k接c时，根据，电阻两端的电压为：，故C正确；D、变压器的输入电压和匝数不变，输出电压不变，k接c时，用黑纸遮住电阻R，电阻变大，输出功率变小，所以变压器的输入功率也变小，根据，所以变压器的输入电流将变小，故D错误；故选：AC5.2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星与地球“擦肩而过”，距离地球最近约2.77万公里．据观测，它绕太阳公转的周期约为366天，比地球的公转周期多1天．假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2，以下关系式正确的是

A.

B.

C.

D.参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，7.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是________图，该过程为________过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)参考答案：8.测速仪安装有超声波发射和接受装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s。则从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号用时为________s，汽车的加速度大小为__________m/s2。参考答案：2,

109.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.6810.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂．在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图

可知弹簧的劲度系数为k=

N/m，图线不过原点

的原因是由于______．参考答案：k=200N/m；弹簧具有重量，应将弹簧悬挂后测量原长11.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

12.（6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_____秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）参考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同样给分）13.（5分）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为

，所用材料的逸出功可表示为

。参考答案：ek

－eb试题分析：光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即，所以逸出功考点：光电效应

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？参考答案：t=5s17.电视机的显像管中电子束的偏转是应用磁偏转技术实现的。如图1所示为显像管的原理示意图。显像管中有一个电子枪，工作时阴极发射的电子（速度很小，可视为零）经过加速电场加速后，穿过以O点为圆心、半径为r的圆形磁场区域（磁场方向垂直于纸面），撞击到荧光屏上使荧光屏发光。已知电子质量为m、电荷量为e，加速电场的电压为U，在没有磁场时电子束通过O点打在荧光屏正中央的M点，OM间距离为S。电子所受的重力、电子间的相互作用力均可忽略不计，也不考虑磁场变化所激发的电场对电子束的作用。由于电子经过加速电场后速度很大，同一电子在穿过磁场的过程中可认为磁场不变。(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上时的速率；(2)若磁感应强度随时间变化关系如图2所示，其中，求电子束打在荧光屏上发光所形成的“亮线”长度。(3)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角θ=60°，求此种情况下电子穿过磁场时，螺线管线圈中电流I0的大小；参考答案：解：（1）设经过电子枪加速电场加速后，电子的速度大小为v．根据动能定理有：eU=mv2解得：（3）设电子在磁场中做圆运动的半径为R，运动轨迹如答图5所示．根据几何关系有：洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：由题知B=μNI0解得：考点：带电粒子在电场及磁场中的运动【名师点睛】考查电子受电场力做功，应用动能定理；电子在磁场中，做匀速圆周运动，运用牛顿第二定律求出半径表达式；同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系。18.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2㎏，动力系统提供的恒定升力F=28N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m．求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大宽度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3．参考答案：解：（1）第一次飞行中，设加速度为a1匀加速运动由牛顿第二定律F﹣mg﹣f=ma1解得f=4N（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1匀加速运动设失去升力后的加速度为a2，上