2021-2022学年浙江省衢州市林泽中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年浙江省衢州市林泽中学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1.一物体在粗糙的水平面上自由滑行。从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F，则在下列运动一段时间内

(

)A．如果物体改做匀速运动，则力F一定对物体不做正功B．如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定对物体做正功C．如果物体仍做匀减速运动，则力F一定对物体做负功D．如果物体改做曲线运动，则力F一定对物体不做功参考答案：B2.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T>0.6s，则A．波的周期为0.8sB．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.6s，P点经过的路程为0.2mD．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置参考答案：C由已知条件可知=0.6s，故波的周期为2.4s，A错误；t＝0s时，质点P向上振动，故t＝0.9s时，P点沿y轴负方向运动，B错误；经过0.6s，P点经过的路程为一个振幅，即0.2m，C正确；t＝0s时，质点Q向上振动，故在t＝0.5s时，Q点不能到达波峰位置，D错误。3.在光滑的水平地面上，与竖直墙平行放置着一个截面为1/4圆的柱状物体，在柱状物体与墙之间放一光滑圆球，在柱状物体的右侧竖直面上施加一水平向左的推力F，使整个装置处于静止状态，现将柱状物体向左推过一段较小的距离，若使球与柱状物体仍保持静止状态，则与原来相比：A．推力F变小。B．地面受到的压力变小。C．墙对球的弹力变大。D．球对柱状物体的弹力变大。参考答案：A4.（多选）关于电磁波及其应用下列说法正确的是

▲

A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在

B．电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象

C．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程

D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的参考答案：解：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在．故A错误．B、电磁波能发生偏转现象，电磁波是横波，干涉和衍射是波特有的现象，故B正确．C、电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，故C错误．D、微波炉的工作应用了一种电磁波﹣﹣微波．食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高．故D正确故选：BD．5.对于下述四个核反应方程说法中正确的有（

）①

②能量③

④A．①是发现中子的核反应方程

B．②是链式反应方程C．是核裂变方程,其中x=10 D．④是α衰变方程,其中Y是质子参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈．解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案为：；（n=1、2、3…）．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，以及知道圆盘转动的周期性．7.如图12所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=_____m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=_____。（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）图12

参考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.0508.(1)下列说法正确的是________．A.光电效应现象说明光具有粒子性B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说C.玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象D.运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大(2)氢原子的能级图如图所示，一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生________种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n＝4的能级向n＝________的能级跃迁所产生的．(3)如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面的速度为v，接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．参考答案：9.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）10.11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。

参考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因为mvB2/2≈mghB，近似验证机械能守恒定律11.（5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式为，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，则卫星做匀速圆周运动的线速度为

，卫星运动的机械能为

。参考答案：；12.如图所示，完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为_

________________，穿过三木块所用的时间之比_________________。参考答案：13.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1Ω）B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）

H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是ACDFH；（填写各器材的字母代号）（2）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变请按要求在图1方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图．（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所2示，图示中I=0.48A，U=2.20V．实验测得的金属导线电阻值比真实值小（填“偏大”、“偏小”或“相同”）（4）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图3所示，则该金属丝的直径d=3.205mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图4所示，则该工件的长度L=50.15mm．参考答案：考点：伏安法测电阻．专题：实验题．分析：（1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式R=．根据电源的电动势，选择电压表的量程．由电源的电动势与测电阻的大约值，估算电流的最大值，选择电流表的量程．根据待测电阻与变阻器总阻值的大小，选择变阻器的规格．（2）根据两电表内阻与待测电阻的大小关键，选择电流表的内接法或外接法．（3）电流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，电压表的量程是3V，最小分度是0.1V．（4）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解答：解：（1）必选器材有：A、H．电池组的电动势是3V，电压表的量程选3V，即选择电压表D．由题，金属导线的电阻约为5Ω左右，则通过导线的电流最大值约Imax==0.6A．故电流表选C．变阻器F的电阻大于待测电阻，可选择该变阻器作为即流器．故答案为：A、C、D、F、H；（2）由题得，=600，而=40，则＞，则采用电流表外接法，可减小误差．故电路图如图：（3）电流表的读数为I=0.48A，电压表的读数为U=2.20V．由于电压表的分流电流测量值偏大，根据欧姆定律则电阻测量值偏小；（4）螺旋测微器的固定刻度读数为3mm．可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm；游标卡尺的读数为：50mm+3×=50.15mm故答案为：（1）ACDFH；

（2）如图；（3）0.48；

2.20；

小；（4）3.205；

50.15．点评：本题是伏安法测量电阻，从实验原理出发选择器材、设计电路、连接实物图等等，都是实验的基本技能，要加强培训，提高能力．15.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做____________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a~图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线

B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线

D．改画a与的关系图线参考答案：①匀速直线运动，远小于

②0.343③A

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16所示，光滑斜面与水平面在B点平滑连接，质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在水平面上的C点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。取g=10m/s2。t/s0.00.20.4…1.21.4…v/m?s-10.01.02.0…1.10.7…求：（1）物体在斜面上运动的加速度大小；（2）斜面上A、B两点间的距离；（3）物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功。参考答案：见解析（1）物体在斜面上做匀加速直线运动，设加速度为a1，则

a1=m/s2=5.0m/s2

………3分（2）设物体滑到B点所用时间为tB，到达B点时速度大小为vB，在水平面上的加速度为a2，则由数据表可知

a2=m/s2=-2.0m/s2………1分

vB=a1tB………1分

1.1-vB=a2（1.2-tB）……………1分解得tB=0.5s………1分设斜面上A、B两点间的距离为xAB，则xAB=a1tB2=0.625m………1分

（3）设物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功为Wf，根据动能定理Wf==0-J=-0.625J…………2分17.（15分）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。（1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当的电压U2，使离子到达探测器。请导出离子的全部飞行时间与比荷K（K=ne/m）的关系式。（2）去掉偏转电压U2，在M、N间区域加上垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B，若进入a、b间所有离子质量均为m，要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出，a、b间的加速电压U1至少为多少？

参考答案：解析：（1）由动能定理：n价正离子在a、b间的加速度

在a、b间运动的时间

在MN间运动的时间：

离子到达探测器的时间：

（2）假定n价正离子在磁场中向N板偏转，洛仑兹力充当向心力，设轨迹半径为R，由牛顿第二定律离子刚好从N板右侧边缘穿出时，由几何关系：

由以上