河南省郑州市金山桥学校高三物理期末试题含解析

河南省郑州市金山桥学校高三物理期末试题含解析 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图，已知可见光的光子能量范围约为1．62 eV一3. 11 eV，镁板的电子逸出功为5. 9eV，以下说法正确的是       A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射镁板一定不能产生光电效应现象       B.用能量为11.0 eV的自由电子轰击处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态       C.处于n＝2能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离       D．处于n＝4能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 参考答案： BD 2. 如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端与小灯泡连接，匀强磁场垂直于导轨所在平面，则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中（导体棒电阻为R，导轨和导线电阻不计）   A. 受到的安培力方向沿斜面向上   B. 受到的安培力大小保持恒定   C. 导体棒的机械能一直减小   D. 克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能 参考答案： AC 3. （单选）一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为 A．     B．     C．     D． 参考答案： A 物体作匀加速直线运动在前一段△x所用的时间为t1，平均速度为：，即为t12时刻的瞬时速度； 物体在后一段△x所用的时间为t2，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度． 速度由.v1变化到.v2的时间为：， 所以加速度为：。 故选A。 4. 如图所示，在北戴河旅游景点之一的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′，(都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙橇从插有红旗的A点由静止出发同时沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上。设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动。下列说法中正确的是（   ） Ａ．甲在B点的速率等于乙在B′点的速率 Ｂ．甲的滑行总路程比乙短 Ｃ．甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 Ｄ．甲、乙停止滑行后回头看A处的红旗时视线的仰角一定相同 参考答案： 答案：Ｄ　 解析：由于机械能不守恒，所以，甲乙两人分别在Ｂ点和B′点的速度不相同，Ａ错；作为一般性问题来讨论，如图所示，物体从斜面上A点滑下，停在C点，A点相对水平的高度是h，全程列动能定理得             从上式可以看到C点的位置与斜面的倾角无关，且是定值。这样甲滑行的路程应比乙长，B错：甲全部滑行过程的水平位移一定等于乙全部滑行过程的水平位移，C错；AC的连线与水平的夹角相同。所以正确选项是D。 5. 下列核反应产生的X不是中子的是            A．                       B．        C．      D． 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是      色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=      k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较      （填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 红；5；变大 7. 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=　  　m/s； （2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=　  　J，系统势能的减少量△Eφ=　   　J．由此得出的结论是　                                     　． 参考答案： （1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度． （2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒． 【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度： v5=． （2）在0～5过程中系统动能的增量： △EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J． 系统重力势能的减小量为： △Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒． 故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒． 8. 质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动（图2），若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点时速度是14m/s，若再经过4s到达C点，则它到达C点时的速度是______m/s. 参考答案： 26 9. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压) UC/V 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878 v/l014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501 请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为             ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为                    。 参考答案： 10. 完全相同的三块木块并排的固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动，穿透第三块木块的速度恰好为零，则子弹依次射入每块时的速度比为             ，穿过每块木块所用的时间之比为              。 参考答案： 11. 质量为Ｍ的物体置于倾角为 a 的斜面上，静止时摩擦力为Mgsina，滑动时摩擦力为mMgcosa，m为物体与斜面之间的摩擦系数，则当物体在斜面上做　　　　　　运动时，物体受到的摩擦力同时满足以上两式，此时斜面倾角和摩擦系数之间的关系为　　　　　　　　　。 参考答案：     答案：匀速直线运动  ，  tga = m 12. 气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图所示），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d； ②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t； ③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v； ④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示： 弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k v（m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73 v2（m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99 v3（m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18 （1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=      m； （2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=    ； （3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是           。 参考答案： （1）1.62×10-2  （2）d/t    (3)W与v2成正比 13. 如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是　　；释放点距圆轨道最低点B的距离是　　． 参考答案： 考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．. 分析： 1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点． 2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s． 解答： 解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq= 根据勾股定理合力为：= 因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即 解得： （3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=      从A到B，由动能定理得：Eqs=       代入数据解得：s=R   故答案为：， 点评： 题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某学习小组为了测小电动机的内阻，进行了如下的实验： ① 测得滑块的质量为5.0 kg ； ② 将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上，如图甲所示； ③ 接通打点计时器（其打点周期为0.02s）； ④ 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动，达到最大速度时，输入电动机电流为0.5A，电动机两端电压为36V，一段时间后关闭电源并立即制动电动机，待滑块静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在关闭电源前后，打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示。 请你分析纸带的数据，回答下列问题：（计算结果保留二位有效数字） ①、该滑块达到的最大速度为_________________m/s ； ②、关闭电源后，滑块运动的加速度大小为_______________m/s2 ; ③、该电动机的内阻为____________Ω 。 参考答案： ①、1.5 m/s（2分）   ②、2.0 m/s2（3分）   ③、12Ω 15. 某课题研究小组，选用