河南省焦作市溫縣實驗第二中學高三物理期末試卷含解析

河南省焦作市溫縣實驗第二中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.氦原子被電離一個核外電子后，形成類氫結(jié)構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是

（填選項前的字母）A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV

參考答案：B2.如圖所示，豎直放置的螺旋形光滑軌道是圓形光滑軌道相切而成的，P、Q為對應的軌道最高點，一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，且能過軌道最高點P，則下列說法中正確的是

A．軌道對小球不做功，小球通過P點的角速度小于通過Q點的角速度

B．軌道對小球做正功，小球通過P點的線速度大于通過Q點的線速度

C．小球通過P點時的向心加速度大于通過Q點時的向心加速度

D．小球通過P點時對軌道的壓力大于通過Q點時對軌道的壓力參考答案：B3.（單選）如圖所示為某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，當電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中，動能增加，則可以判斷（

）A．場強大小EA>EB

B．電勢C．電場線方向由B指向A

D．若Q為負電荷，則Q在B點右側(cè)參考答案：C4.（多選題）如圖所示，長為L的導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置電阻不計半徑都為r的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與右側(cè)一變壓器相接，變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，其中副線圈采用雙線繞法，從導線對折處引出一個接頭c，連成圖示電路，k為單刀雙擲開關，R為光敏電阻，從圖示位置開始計時，下列說法正確的是（）A．導體棒產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=BLrωcosωtB．k接b時，電阻R上消耗的功率為C．k接c時，電壓表示數(shù)為D．k接c時，用黑紙遮住電阻R，變壓器輸入電流將變大參考答案：AC【考點】變壓器的構造和原理；導體切割磁感線時的感應電動勢．【分析】導體棒從垂直磁感線位置開始計時，其電動勢表達式為：e=BLrωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；計算電量用平均值【解答】解：A、從垂直于磁感線位置時開始計時，導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=BLrωcosωt，故A正確；B、k接b時，副線圈上的電動勢相互抵消電阻兩端的電壓為0，電阻R上消耗的功率為0，故B錯誤；C、k接c時，根據(jù)，電阻兩端的電壓為：，故C正確；D、變壓器的輸入電壓和匝數(shù)不變，輸出電壓不變，k接c時，用黑紙遮住電阻R，電阻變大，輸出功率變小，所以變壓器的輸入功率也變小，根據(jù)，所以變壓器的輸入電流將變小，故D錯誤；故選：AC5.2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星與地球“擦肩而過”，距離地球最近約2.77萬公里．據(jù)觀測，它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天，比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天．假設小行星和地球繞太陽運行的軌道均為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2，以下關系式正確的是

A.

B.

C.

D.參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)點由位置A向北運動了4m，又轉(zhuǎn)向東運動了3m，到達B點，然后轉(zhuǎn)向南運動了1m，到達C點，在上述過程中質(zhì)點運動的路程是

m，運動的位移是

m。參考答案：8，7.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是________圖，該過程為________過程(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)參考答案：8.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接受裝置，如圖所示，B為測速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時刻B發(fā)出超聲波，同時A由靜止開始作勻加速直線運動。當B接收到反射回來的超聲波信號時，AB相距355m，已知聲速為340m/s。則從B發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波信號用時為________s，汽車的加速度大小為__________m/s2。參考答案：2,

109.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.50m，則B球落到P點的時間是____s，A球落地時的動能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.6810.在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應將彈簧懸掛后測量原長11.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為____________m/s，水平距離s為____________m。

參考答案：10

5

12.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場正在進行某型號火箭的發(fā)射實驗。該火箭起飛時質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）13.（5分）在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為

，所用材料的逸出功可表示為

。參考答案：ek

－eb試題分析：光電效應中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量轉(zhuǎn)換為電子動能，反向遏制電壓；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距為，即，所以逸出功考點：光電效應

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關系。15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

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、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）甲、乙兩車在同一條平直公路上運動，甲車以10m/s的速度勻速行駛，經(jīng)過車站A時關閉油門以4m/s2的加速度勻減速前進，2s后乙車與甲車同方向以1m/s2的加速度從同一車站A出發(fā)，由靜止開始做勻加速運動，問乙車出發(fā)后多少時間追上甲車？參考答案：t=5s17.電視機的顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是應用磁偏轉(zhuǎn)技術實現(xiàn)的。如圖1所示為顯像管的原理示意圖。顯像管中有一個電子槍，工作時陰極發(fā)射的電子（速度很小，可視為零）經(jīng)過加速電場加速后，穿過以O點為圓心、半徑為r的圓形磁場區(qū)域（磁場方向垂直于紙面），撞擊到熒光屏上使熒光屏發(fā)光。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，在沒有磁場時電子束通過O點打在熒光屏正中央的M點，OM間距離為S。電子所受的重力、電子間的相互作用力均可忽略不計，也不考慮磁場變化所激發(fā)的電場對電子束的作用。由于電子經(jīng)過加速電場后速度很大，同一電子在穿過磁場的過程中可認為磁場不變。(1)求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏上時的速率；(2)若磁感應強度隨時間變化關系如圖2所示，其中，求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成的“亮線”長度。(3)若電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后速度的偏轉(zhuǎn)角θ=60°，求此種情況下電子穿過磁場時，螺線管線圈中電流I0的大?。粎⒖即鸢福航猓海?）設經(jīng)過電子槍加速電場加速后，電子的速度大小為v．根據(jù)動能定理有：eU=mv2解得：（3）設電子在磁場中做圓運動的半徑為R，運動軌跡如答圖5所示．根據(jù)幾何關系有：洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：由題知B=μNI0解得：考點：帶電粒子在電場及磁場中的運動【名師點睛】考查電子受電場力做功，應用動能定理；電子在磁場中，做勻速圓周運動，運用牛頓第二定律求出半徑表達式；同時運用幾何關系來確定半徑與已知長度的關系。18.航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m=2㎏，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2．（1）第一次試飛，飛行器飛行t1=8s時到達高度H=64m．求飛行器所阻力f的大??；（2）第二次試飛，飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達到的最大寬度h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t3．參考答案：解：（1）第一次飛行中，設加速度為a1勻加速運動由牛頓第二定律F﹣mg﹣f=ma1解得f=4N（2）第二次飛行中，設失去升力時的速度為v1，上升的高度為s1勻加速運動設失去升力后的加速度為a2，上