广西壮族自治区桂林市首都师范大学附属实中学2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析

1、广西壮族自治区桂林市首都师范大学附属实中学2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析一、 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. 图10为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图砂和砂桶的质量为 m，小车和砝码的总质量为m.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行接下来还需要进行的一项操作是()图10a将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否

2、做匀速运动b将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动c将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和m的选取，以下最合理的一组是()am200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gbm200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gcm400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gdm400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100

3、g、120 g(3)图11是实验中得到的一条纸带，a、b、c、d、e、f、g为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出量出相邻的计数点之间的距离分别为：sab4.22 cm、sbc4.65 cm、scd5.08 cm、sde5.49 cm、sef5.91 cm、sfg6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 hz，则小车的加速度a_m/s2(结果保留2位有效数字) 参考答案：(1)b(2)c(3)0.422. (多选)如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像若汽车质量为2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30

4、 m/s，则（  ）a汽车所受阻力为2×103nb汽车在车速为15m/s时，功率为6×104wc汽车匀加速的加速度为3m/s2d汽车匀加速所需时间为5s参考答案：abd3. （07年全国卷）如图所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m 的物体，它受到沿斜面方向的力f的作用。力f可按图（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是f与mg的比值，力沿斜面向上为正）。        已知此物体在t0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4 分别表示上述

5、四种受力情况下物体在3 s末的速率，则这四个速率中最大的是  av1          bv2           cv3              dv4参考答案：答案：c 解析：若没有摩擦力，选向下为正方向，由动量定理分别得到对于a图：对于b图：对于c图：对于d图：

6、综合四个选项得到最大；对于存在摩擦力的情况也一样。4. 运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下，他所受的摩擦力分别为f1和f2，那么（    ）af1  向下，f2  向上，且f1 = f2  bf1  向下，f2  向上，且f1 f2cf1  向上，f2  向上，且f1 = f2  df1  向上，f2  向下，且f1 = f2参考答案：c略 5. 如图，a、b两个物体的质量均为1 kg,两个物体之间用轻弹簧栓接，弹簧的劲度系数为100n/m。两个物体均处于静止状

7、态。现用恒力 f= 20 n 竖直向上提起物体a，当b恰好要离开地面时，下列说法正确的是(      )（g = 10 m/s2）a.在上述过程中，以a、b物体为系统的机械能守恒b.在上述过程中，物体a的机械能守恒c.当b恰好离开地面时，物体a的速度为 2 m/sd.当b恰好离开地面后，物体a、b的加速度始终大小相等参考答案：cd二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是_hz；普朗克常量是_j/hz。参考答案：4.3(±0.

8、1)×1014hz     ( 6.26.8)×10-34js7. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<_m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为_环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，78. 现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物

9、质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反粒子的符号可表示为-24he.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子, 已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长              .参考答案：9. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半

10、径为2cm以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<_m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为_环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，710. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则： _弹簧的原长更长，_弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b  a  11. 铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过

11、     次衰变和      次衰变参考答案：8612. 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的a、b两点各安装一个速度传感器，记录通过a、b时的速度大小。小车中可以放置砝码，（1）实验主要步骤如下：测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。  

12、0;  将小车停在c点，                            ，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过a、b时的速度。     在小车中增加砝码，或          

13、;             ，重复的操作。（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差。可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉力，是在a、b间所做的功。表格中的           ，           

14、  .（结果保留三位有效数字）次数12345         参考答案：接通电源后，释放小车减少钩码的个数0.600         0.61013. （选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线图中等温线对应的温度比等温线对应的温度要       （填“高”或“低”） 在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应

15、变为原来的       倍参考答案：答案：低（2分）     1/2（3分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m设水的摩尔质量为m1.8×10-2kgmol，试估算该游泳池中水分子数参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所

16、含的水分子数为个15. 内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为r的黑球，距球心为2r处有一点光源s，球心o和光源s皆在圆筒轴线上，如图所示若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自s作球的切线s?，并画出s经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线n，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从s 向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值这时sm 与mn的交点到球心的距离mo就是所要求的筒的半径r由图2可得?  &

17、#160;                （1）由几何关系可知                 （2）由（1）、（2）式得               （3）四、计算题：本题共3小

18、题，共计47分16. 如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘 c 点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为 r = 1 m,在圆盘直径 cd 的正上方，与 cd 平行放置一条水平滑道 ab ，滑道右端 b 与圆盘圆心 o 在同一竖直线上，且 b 点距离圆盘圆心的竖直高度 h = 125 m，在滑道左端静止放置质量为 m = 04 kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为 = 02，现用力 f = 4 n的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度 = 2  rad/s，绕通过圆心 o 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由b 点水平抛出，恰好落入圆盘

19、边缘的小桶内重力加速度取10m/s2（1）若拉力作用时间为05s，求所需滑道的长度；（2）求拉力作用的最短时间参考答案：参考解答：物块平抛：；（2分）物块离开滑道时的速度：（1分）拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：；得：（2分）撤去外力后，由牛顿第二定律：；得：（2分）（1）盘转过一圈时落入，拉力时间最短；盘转过一圈时间：；（1分）物块在滑道上先加速后减速，最终获得：（1分）物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：（1分）由上两式得：（2分）（2）物块加速获得速度：（1分）则板长（2分）17. 如图所示，相距为r的两块平行金属板m、n正对着放置，s1、s2分别为m、n板上的小孔，s1、s2

20、、o三点共线，它们的连线垂直m、n，且s2or.以o为圆心、r为半径的圆形区域内存在磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的匀强磁场d为收集板，板上各点到o点的距离以及板两端点的距离都为2r，板两端点的连线垂直m、n板质量为m、带电量为q的粒子经s1进入m、n间的电场后，通过s2进入磁场粒子在s1处的速度以及粒子所受的重力均不计(1)当m、n间的电压为u时，求粒子进入磁场时速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板d的中点上，求m、n间的电压值u0；(3)当m、n间的电压不同时，粒子从s1到打在d上经历的时间t会不同，求t的最小值参考答案：(1)粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得qumv2&#

21、160;   解得粒子进入磁场时速度的大小v  (2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有qvbm  由得，加速电压u与轨迹半径r的关系为u当粒子打在收集板d的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0r 对应电压u0 (3)m、n间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板d的右端时，对应时间t最短 根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径rr 由得粒子进入磁场时速度的大小v 粒子在电场中经历的时间t1 粒子在磁场中经历的时间t2 粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3  粒子从s1到打在收集板d上经历的最短时间为tt1t2t3 18. 如图（a）所示，木板oa可绕轴o在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为f8n的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已