2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)桂林市資源縣民族中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)桂林市資源縣民族中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示.

已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為和，則

ac繩和bc繩中的拉力分別為（

）

A．

B．

C.

D．ks#5@u參考答案：C2.（單選）如圖所示，斜劈A置于水平地面上，滑塊B恰好沿A斜面勻速下滑。在對(duì)B施加一個(gè)豎直平面內(nèi)的外力F后，A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B繼續(xù)沿斜面下滑．則以下說(shuō)法中正確的是（

）A．若外力F垂直斜面向下，則地面對(duì)A有向右的靜摩擦力作用B．若外力F沿斜面向下，則地面對(duì)A有向左的靜摩擦力作用C．若外力F豎直向下時(shí)，則地面對(duì)A有向左的靜摩擦力作用D．無(wú)論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向，地面對(duì)A均無(wú)靜摩擦力作用參考答案：D3.三個(gè)相同的支座上分別擱著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c，支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球均處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn)P對(duì)a球的彈力為Na，對(duì)b球和c球的彈力分別為Nb和Nc，則（

）A．Na=Nb=Nc

B．Nb>Na>Nc

C．Nb<Na<NcD．Na>Nb=Nc參考答案：A4.氫原子核外電子在能級(jí)間躍遷時(shí)發(fā)出a、b兩種頻率的單色光，經(jīng)同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣分別如甲、乙兩圖所示。若a光是氫原子核外電子從n=3的能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷時(shí)釋放的，則(

)

A．b光可能是從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)釋放的

B．b光可能是從n=4的能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷時(shí)釋放的

C．若讓a、b光分別照射同種金屬，都能發(fā)生光電效應(yīng)。則b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較大D．單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角參考答案：BC由題圖知a光的間距大于b光，由△x=λ得，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，根據(jù)c=λγ知，a光的頻率小于b光的頻率，a光的折射率小于b光的折射率．根據(jù)E=hγ知b光的光子能量大，結(jié)合氫原子的能級(jí)分布可知故A錯(cuò)誤B正確．根據(jù)得，b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較大，C正確。由可知，單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角大于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角，D錯(cuò)誤．故選BC．5.右圖是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑到底部B處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過(guò)B時(shí)，下列表述正確的有A.N小于滑塊重力B.N大于滑塊重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和b，置于水平地面上，它們與

地面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，a、b間接觸面光滑，在水平力F

作用下，一起沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b間的作用力=_________,如果地面的動(dòng)摩擦因數(shù)變小，兩者一起沿水平地面作勻加速運(yùn)動(dòng)，則____（填“變大”或“變小”或“不變”）。參考答案：F/2（2分），不變（2分）7.為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間分別為△t1和△t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關(guān)系式______(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：8.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長(zhǎng)為4cm，此時(shí)圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2—13所示．圓盤開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，要使物體與圓盤保持相對(duì)靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量X=

．(g取10m／s2)參考答案：9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：小球恰好能通過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點(diǎn)的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)，由重力提供向心力，設(shè)最高點(diǎn)的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開(kāi)始滾下到軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當(dāng)h＜2.5R時(shí)，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點(diǎn)的速度．對(duì)于光滑軌道，首先考慮能否運(yùn)用機(jī)械能守恒，當(dāng)然本題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解．10.質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為，則質(zhì)點(diǎn)在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s11.在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩完全相同的小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)滑輪并分別掛上裝有不同質(zhì)量砝碼的盤，兩小車尾部細(xì)線水平連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制細(xì)線使兩小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。實(shí)驗(yàn)中：（1）應(yīng)使砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這時(shí)可認(rèn)為小車受到的合力的大小等于

。（2）若測(cè)得小車1、2的位移分別為x1和x2，則小車1、2的加速度之比

。（3）要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還需測(cè)量的物理量是

。參考答案：(1)砝碼和盤的總重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)兩組砝碼和盤的總重量（質(zhì)量）（或盤的質(zhì)量、兩砝碼和盤的總重量的比值）12.2014年5月10日南京發(fā)生放射源銥-192丟失事件，銥-192化學(xué)符號(hào)是Ir，原子序數(shù)77，半衰期為74天．銥-192通過(guò)β衰變放出γ射線，γ射線可以穿透10-100mm厚鋼板．設(shè)衰變產(chǎn)生的新核用X表示，寫出銥-192的衰變方程

▲

；若現(xiàn)有1g銥-192，經(jīng)過(guò)148天有

▲

g銥-192發(fā)生衰變．參考答案：

（2分）；0.7513.（5分）長(zhǎng)為L(zhǎng)的小車靜止在光滑水平面上，一人從車左端走到右端，已知人與車的質(zhì)量比為1：5，則此過(guò)程中車的位移為

。參考答案：

答案：L/6三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）現(xiàn)有一根粗細(xì)均勻長(zhǎng)約40厘米，兩端開(kāi)口的玻璃管，內(nèi)有一小段水柱，一個(gè)彈簧秤，一把毫米刻度尺，一小塊橡皮泥，一個(gè)足夠高的玻璃容器，內(nèi)盛有冰和水的混合物，選用合適的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，估測(cè)當(dāng)時(shí)的室內(nèi)溫度，要求：（1）在右邊方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)示意圖；（2）寫出要測(cè)定的物理量

，寫出可直接應(yīng)用的物理量

，（3）寫出計(jì)算室溫的表達(dá)式

。參考答案：答案：（1）實(shí)驗(yàn)示意圖如下，

（3分）（2）玻璃管放在室溫中時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，玻璃管浸在冰水內(nèi)時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，冰水的溫度（2分，每個(gè)空格1分）（3）

（2分）15.如圖是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作與記錄：將彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線ac掛一重物G，如圖虛線所示，記錄：測(cè)力計(jì)A的讀數(shù)F0．用彈簧測(cè)力計(jì)B的掛鉤拉另一細(xì)線的b端，該細(xì)線的另一端系在細(xì)線ac上的O點(diǎn)處，手持測(cè)力計(jì)B保持水平方向緩慢向左拉，到達(dá)如圖所示位置，記錄：O點(diǎn)的位置、

、

、

、

和細(xì)線Oc的方向．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為4m的小球A和B由輕彈簧連接，置于光滑水平面上．一顆質(zhì)量為m子彈，以水平速度v0射入A球，并在極短時(shí)間內(nèi)嵌在其中．求：在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（1）什么時(shí)候彈簧的彈性勢(shì)能最大，最大值是多少？（2）A球的最小速度和B球的最大速度．參考答案：子彈與A球發(fā)生完全非彈性碰撞，子彈質(zhì)量為m，A球、B球分別都為M，子彈與A球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則mv0=(m+M)V ①（1）以子彈、A球、B球作為一系統(tǒng)，以子彈和A球有共同速度為初態(tài)，子彈、A球、B球速度相同時(shí)為末態(tài)，則（m+M）V=(m+M+M)V′ ② ③M＝4m，解得 ④（2）以子彈和A球有共同速度為初態(tài)，子彈和A球速度最小、B球速度最大為末態(tài)，則（m+M）V=(m+M)VA+MVB ⑤ ⑥解得， ⑦或＝v0，＝0 ⑧根據(jù)題意求A球的最小速度和B球的最大速度，所以VAmin，VBmax17.如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動(dòng)，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表．當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（3）當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，求電阻R上消耗的功率．參考答案：解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em=nBsω=100××0.02×100=100V，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：e=100cosV（2）線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°角過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：（3）電壓表示數(shù)電壓的有效值為：

電阻R兩端的電壓為：電阻R上消耗的功率為：答：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100cosV（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為135.1V；（3）當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，電阻R上消耗的功率為50W【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率．【分析】根據(jù)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=BSω，結(jié)合開(kāi)始計(jì)時(shí)位置，即可確定瞬時(shí)表達(dá)式，再由電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，并知道電表是交流電的有效值18.（15分）（1）人們發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性和對(duì)各種金屬都存在極限頻率的規(guī)律。請(qǐng)問(wèn)誰(shuí)提出了何種學(xué)說(shuō)很好地解釋了上述規(guī)律？已知鋅的逸出功為3.34e，用某單色紫外線照射鋅板時(shí)，逸出光電子的最大速度為106m/s，求該紫外線的波長(zhǎng)λ（電子質(zhì)量me=9.11×10kg，普朗克常量h＝6.63×10J·s，1eV＝1.6×10J）。（2）風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖9為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖。設(shè)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功