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1、湖北省荆州市松滋刘家场镇庆贺寺中学 2018-2019 学年高三物理上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.（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 n=3 的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为 225ev 的钾，下列说法正确的是 A这群氢原子能发出三种不同频率的光 B这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应 C金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于 12.09ev D金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于 9.84ev E金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能小于 7.95ev 参
2、考答案：ACD 解析：A、根据=3 知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从 n=3向 n=2 跃迁的光子频率最小，波长最长故 A 正确B、只有从 n=3 跃迁到 n=1，以及从n=2 跃迁到 n=1 辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种，故 B 错误C、从 n=3 跃迁到 n=1 辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为 13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得，Ekm=hv-W0=12.09-2.25eV=9.84eV故 CD 正确，E 错误故选：ACD 2.如图所示，将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线
3、相连悬挂于 O点，用力 F拉小球 a，使整个装置处于平衡状态，且悬线 oa与竖直方向的夹角为则 F的大小 A可能为mg B可能为mg C可能为 mg D不可能为mg 参考答案：C 3.如图所示，质量均为 m 的 A、B两个小球，用长为 2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴 O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦，某时刻 A球恰好在图中的最高点，A、B球的线速度大小均为 v，在 A 球从 M 点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是 A运动过程中 B球机械能守恒 B运动过程中 B球速度大小不变 C杆对 A球一直做正功 DA球单位时间内机械能的变化量不断变小 参考答案：BCD
4、4.以下有关近代物理的叙述，正确的是 A.发生光电效应时，增大入射光强度，光电子的最大初动能也增大 B.衰变实质是由原子核内的一个中子转变成一个质子，同时释放出一个电子 C.a粒子散射实验表明原子核占据原子的绝大部分质量和体积 D.氢原子的核外电子由高能级向低能级跃迁时，要吸收一定频率的光子 参考答案：B【详解】A、光电效应发生与否与入射光的频率有关，入射光频率越大，光电子的最大初动能越大，最大初动能与强度无；故 A 错误；B、衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子，故 B 正确；C、粒子散射实验表明原子核占据原子的绝大部分质量，该实验没有阐述在体积上的关系；故 C
5、错误；D、氢原子的核外电子由高能级向低能级跃迁时，要放出一定频率的光子，而不是吸收光子，故 D 错误。5.（多选）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t 秒与（t+0.2）秒两个时刻，x 轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中 M、N 两质点在 t 秒时位移均为，下列说法中不正确的是_ A该波的最大波速为 20m/s B（t+0.1）秒时刻，x=-2m 处的质点位移一定是 a C从 t 秒时刻起，x=2m 处的质点比 x=2.5m 的质点先回到平衡位置 D从 t 秒时刻起，在质点 M 第一次到达平衡位置时，质点 N 恰好到达波峰 E该列波在传播过程中遇到宽度为 d=3m
6、的狭缝时会发生明显的衍射现象 参考答案：ABD 二、填空题：本题共 8 小题，每小题 2 分，共计 16 分 6.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为_；所在位置的重力加速度之比为_。参考答案：_4:1_；_ 1:16_。7.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中 E是电动势为 3V 的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为 5定值电阻，R 是一根长为 6cm、阻值为 15的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量 L与所受压力 F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个
7、塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的 a端。（计算中 g 取 10m/s2）（1）当电流表示数为 0.3A时，所称重物的质量为_；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为_，该电子秤的称量范围为_；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，06kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等 8.（单选）飞机以一定水平速度 v0飞行，某时刻让 A球落下，相隔 1s 又让 B球落下，在以后的运动中（落地前），关于 A、B的相对位置关系，正确的是（）A A球在 B球的前下方，二者在同一抛物线上
8、 B A球在 B球的后下方，二者在同一抛物线上 C A球在 B球的下方 5m 处，二者在同一条竖直线上 D 以上说法均不正确 参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以 A 球在 B球的正下方在竖直方向上做自由落体运动，所以位移随时间逐渐增大故 A、B、C错误，D正确 故选：D 9.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_ 真空中的光速为 c，则光在该介质中的传播速度为_ 参考答案：10.利用如图所示的装置可以测量滑块与固定在地面上的斜面间的动摩擦因数。在倾角为的斜面上安装有两个光电门，其中光电门甲固定在斜面上，光电门乙的位
9、置可以变化。当一个带有遮光片的滑块自斜面上匀加速滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t，改变光电门乙的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始滑下，并用米尺测量甲、乙光电门之间的距离 x，记下相应的 x和 t 值，所得数据见下表。(l)滑块每次都从同一点由静止开始下滑，设经过光电门甲处的速度为，下滑的加速度为a。则、a、x、t 四个物理量之间满足的关系式是_。(2)根据表中给出的数据，在下面给出的坐标纸上画出图线。(3)由(2)中所画出的图线，得出滑块加速度大小为 a=_，滑块与斜面间的动摩擦因数_。(g取 l0，两空结果保留 3位有效数字)参考
10、答案：11.(4 分)在一个边长为 a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强,一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从 BC 边的中点垂直 BC 方向射入磁场中,如图所示,为使该粒子能从 AB边(或 AC 边)射出,则带电粒子的初速度v必须大于 。参考答案：答案：12.小球在距地面高 15m 处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为 60，则小球平抛的初速度为 10 m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为 45时，小球距地面的高度为 10 m（g 取 10m/s2）参考答案：【考点】：平抛运动【专题】：平抛运动专题【分析】：（1）平抛运动在水平方向上做
11、匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动将两秒后的速度进行分解，根据 vy=gt 求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度（3）根据自由落体公式求出高度的大小：解：（1）小 球 在 竖 直 方 向 做 自 由 落 体 运 动，竖 直 方 向 的 分 速 度：m/s 如图，落地时速度方向与水平方向成 60，则 tan60=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成 45时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m 小球距地面的高度为：h2=hh1=155=10m 故答案为：10，1
12、0 【点评】：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式 17、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实110(a)所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来图(b)中 MN是水平桌面，Q 是长木板与桌面的接触点，1 和 2是固定在长木板上相距L=0.5m 的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端 P 点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速
13、直线运动。光电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 1.0102s 和 4.0103s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示 (1)滑块的宽度 d_cm.(2)已知滑块通过光电门 1时的速度 v1 m/s，滑块通过光电门 2 时的速度 v2_m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度 a=m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010 1、0 2、5 5、25 三、实验题：本题共 2 小题，每小题 11 分，共计 22 分 14.用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A待测电阻 Rx（大约 100）B直流
14、毫安表 A1（量程 010mA，内阻约为 100）C直流毫安表 A2（量程 040mA，内阻约为 40）D直流电压表 V1（量程 03V，内阻约为 5k）E直流电压表 V2（量程 015V，内阻约为 15k）F直流电源（输出电压 4V，内阻计）G滑动变阻器 R1（阻值范围 050，允许最大电流 1A）H滑动变阻器 R2（阻值范围 010k，允许最大电流 1A）I开关一个、导线若干 根据器材的规格和实验要求，为使结果更加准确，要求电压和电流的变化范围尽可能大。(1)直流毫安表应选 ，直流电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填序号A、B、C）(2)在方框内画出实验电路图。（3）测量结果误差为：_ _
15、（填“偏大”或“偏小”）参考答案：15.29某同学利用一段长电阻丝测定一节干电池电动势和内阻接好如图的实验装置后，将导线的接头 O 分别连接上电阻丝的 a、b、c、d 四位置并闭合电路测量（1）以图示的实验装置为准，a、b、c、d 四位置选在从电阻丝左端开始而不是右端的理由是：_；接线柱 a b c d 电压/V 1.50 1.50 1.25 1.20 电流/A 0.00 0.00 0.25 0.30 （2）实验中得到两电表读数如下：经检查，电阻丝某处发生断路则根据表格，发生断路的位置在 （填写字母）两点之间，电源内阻为 （3）（单选题）该同学使用的是均匀电阻丝且 abcd 四点等间距，在不修
16、复电阻丝的情况下，O 与电阻丝任意位置连接，不可能出现的电表读数是（A）1.15V （B）1.30V （C）0.22A （D）0.33A 参考答案：（1）防止短路，保护电源。（2 分）（2）bc 1 （4 分）(3)B（2 分）四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分 16.如图（甲）所示，质量 m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动过 P点时给物体作用一个水平向左的恒力 F并开始计时，选取水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得 vt 图象如图（乙）所示取重力加速度为 g=10m/s2求：（1）物体在 04s 内和 410s 内的加速度 a1、a2的大小；（2）力
17、 F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数；（3）10s 末物体离 P点的距离 参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的图像 专题：牛顿运动定律综合专题 分析：（1、2）由 vt 图分别求得由力 F和没有力 F作用时的加速度，再根据牛顿第二定律即可求解；（3）设 10s末物体离 a点的距离为 d，d应为 vt 图与横轴所围的面积 解答：解：（1、2）设物体向右做匀减速直线运动的加速度为 a1，则由 vt 图得 a1=2 m/s2 根据牛顿第二定律，有 F+mg=ma1 设物体向左做匀加速直线运动的加速度为 a2，则由 vt 图得 a2=1m/s2 根据牛顿第
18、二定律，有 Fmg=ma2 解得：F=3N，=0.05 （3）设 10s末物体离 a点的距离为 d，d应为 vt 图与横轴所围的面积 则：d=，负号表示物体在 a点以左 答：（1）物体在 04s内和 410s内的加速度 a1、a2的大小分别为 2m/s2、1m/s2（2）力 F的大小为 3N，物体与水平面间的动摩擦因数 为 0.05；（3）10s 末物体离 a点的距离为 2m 点评：本题主要考查了速度时间图象及牛顿第二定律的直接应用，知道速度时间图象的斜率表示加速度，面积表示位移，难度适中 17.由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道 ABC 安放在竖直平面内，BC 边水平，AC 管长 5m，直
19、角 C 处是小的圆弧，B=37o。从角 A处无初速度地释放两个光滑小球（小球的直径比管径略小），第一个小球沿斜管 AB到达 B处，第二个小球沿竖管 AC 到 C 再沿横管 CB到 B处，（已知，管内无空气阻力，取g=10m/s2）求(1)两小球到达 B点时的速度大小之比(2)两小球到达 B点时的时间之比 参考答案：(1)1:1;(2)1:1 18.如图，顶角为 90的“”型光滑金属导轨 MON 固定在倾角为 的绝缘斜面上，M、N 连线平行于斜面底端，导轨 MO、NO 的长度相等，M、N 两点间的距离 L2m，整个装置处于磁感应强度大小 B0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中。一根质量 m=
20、0.4kg,粗细均匀、单位长度电阻值 r0.5/m 的导体棒 ab，受到平行于斜面向上且垂直于 ab 的变力F 作用，以速度 v2m/s 沿导轨向下匀速滑动，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，从导体棒在 MN 时开始计时，t=0 时，F=0，求斜面倾角；求 0.2s 内通过导体棒的电荷量 q；求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热 Q。参考答案：解析：导体棒开始运动时,回路中产生的感应电动势 EBL v （2 分）感应电流 （2分）安培力F安BIL （2分）由平衡条件得：mgsinF 安 +F （2 分）F=0 联立上式得：=300 （1 分）感应电流 与导体棒切割的有
21、效长度 l 无关 感应电流大小A （1分）故 0.2s 内通过导体棒的电荷量 qIt0.4C （2 分）解法(一)设导体棒经 t 时间沿导轨匀速向下运动的位移为 x,则 t 时刻导体棒切割的有效长度 Lx=L-2x （1 分）导体棒在导轨上运动时所受的安培力 （1 分）因安培力的大小与位移 x 成线性关系，故通过导轨过程中导体棒所受安培力的平均值 （1 分）产生的焦耳热 Q （2 分）解法(二)设导体棒经 t 时间沿导轨匀速向下运动的位移为 x,则 t 时刻导体棒切割的有效长度 Lx=L-2x （1 分）导体棒在导轨上运动时所受的安培力 （1分）作出安培力大小随位移 x 变化的图象 图 象 与 坐 标 轴 围 成 面 积 表 示 导 体 棒 克 服 安 培 力 作 功，也 为 产 生 的 焦 耳 热 （2分）所以，产生的焦耳热 Q=1 J （1 分）