2021-2022学年辽宁省丹东市凤城红旗镇中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年辽宁省丹东市凤城红旗镇中学高三物理期末试卷含解析一、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5所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一个点A、B、C，已知三个轮的半径比，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是A.A、B、C三点的线速度之比为2:2:1

B.A、B、C三点的角速度之比为1:2:1C.A、B、C三点的加速度之比为2:4:1

D.A、B、C三点的周期之比为1:2:1参考答案：ABC解析：A、A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据v=rω，则vA：vC=r1：r3=2：1．所以A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=2：2：1．故A正确；B、A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据v=rω，ωA：ωB=r2：r1=1：2．所以A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=1：2：1，故B正确；C、根据an=vω，可知，A、B、C三点的加速度之比为2：4：1．故C正确；D、由T=，可知，A、B、C三点的周期之比为2：1：2，故D错误．故选：ABC．2.关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是

。（A）温度低的物体内能一定小（B）温度低的物体分子运动的平均动能一定小（C）外界对物体做功时，物体的内能不一定增加（D）做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大参考答案：

BC3.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同均为200N，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，θ=300。则O点悬挂的重物G不能超过（

）A．100N

B．173N

C．346N

D．200N参考答案：A4.一质点由静止开始做直线运动，加速度与时间关系图象如图所示，t2＝t1则(

)A．质点一直沿正向运动B．质点在某个位置附近来回运动C．在0~t2时间段内，质点在t1时刻的速度最大D．在0~t2时间段内，质点在t2时刻的速度最大参考答案：AC5.关于光电效应,下列说法正确的是______。A.某种频率的光照射金属发生光电效应,若增加人射光的强度,则单位时间内发射的光电子数增加B.光电子的能量只与人射光的频率有关，与入射光的强弱无关C.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应D.一般需要用光照射金属几分钟到几十分钟才能产生光电效应E.入射光的频率不同,同一金属的逸出功也会不同参考答案：ACB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为

▲

，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va

▲

vb（选填“>”、“<”或“=”）．参考答案：7.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He→

.参考答案：O+H8.用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为

参考答案：9.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：

，

。②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为

m/s2。（结果取两位有效数字）参考答案：）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确10.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．11.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

512.自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是“级联衰变”．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是＿＿＿衰变，从到共发生＿＿＿次α衰变．参考答案：β（2分）

613.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝[jf26]

_________。参考答案：．a＝g－，vm＝三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“探究动能定理”的实验装置如下图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法错误的是（）A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是木板倾角过大B．当小车速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．参考答案：考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题；动能定理的应用专题．分析：实验前要平衡摩擦力，橡皮筋恢复原长时做功完毕，此时小车受到最大，需要测出此时小车的速度；根据实验原理与实验注意事项分析答题．解答：解：A、如果恰好平衡摩擦力，小车在橡皮筋拉力作用下先做加速运动，橡皮筋恢复原长后做匀速运动，橡皮筋被反向拉伸后做减速运动，纸带上打出的点，两端密、中间疏；如果木板倾角过大，则小车在整个运动过程中先加速、后减速，没有匀速运动过程，纸带上打出的点，先逐渐变疏接着变密，故A错误；B、当橡皮筋恢复原长时小速度最大，小车在两铁钉前某一位置到两铁钉后某一位置的整个过程做匀速运动，速度都是最大的，小车速度达到最大不仅限于小车在两个铁钉的连线处，故B错误；C、橡皮筋做功完毕小车速度最大，小车做匀速运动，纸带上的点距均匀，应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度，故C正确，D错误；本题选错误的，故选：ABD．点评：本题考查了实验现象分析、实验数据处理，知道实验原理、实验注意事项、分析清楚小车运动过程即可正确解题．15.⑴下列哪些实验中要用到刻度尺测量长度_____________。A．验证力的平行四边形定则

B．验证动量守恒定律实验C．测金属丝电阻率

D．描绘电场中等势线的实验⑵在“测定金属的电阻率”的实验中，对一根均匀电阻丝进行测量。1

实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图（甲）所示，其示数为d=______________mm。②若该电阻丝的电阻Rx的值大约100Ω，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：电流表A1（量程40mA、内阻r1=10Ω）电流表A2（量程100mA、内阻r2约为3Ω）电流表A3（量程0.6A、内阻r1约为0.2Ω）电压表V（量程15V、内阻约为20kΩ）滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω定值电阻R0（阻值为100Ω）电源E（电动势4V、有内阻）

开关、导线若干测量要求：实验原理中没有系统误差，电表读数不得小于其量程的1/2，能测多组数据。在上述提供的器材中，选出适当器材测出待测电阻阻值。其中选用的电表为：_________________（填字母）。请你在图（乙）所示的虚线框内画出测量电阻丝电阻Rx的实验电路原理图（图中元件用题干中相应的英文字母标注）用已知量和测量的量表示Rx的表达式：Rx=________________。（其中若用到电表读数，分别用I1、I2、I3、U表示A1、A2、A3、V的读数）③写出计算电阻丝电阻率的表达式：ρ=__________________。（用电阻丝直径d、电阻丝长度l及电阻丝的电阻Rx表示）

参考答案：⑴ABC⑵①0.350；②?A1A2；?供电电路采用分压式电路，测量电路如图甲或乙所示；?；③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m=1kg的小木块（可看成质点），放在质量为M=5kg的长木板的左端，如图所示．长木板放在光滑的水平桌面上．小木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，长木板的长度l=2m．系统处于静止状态．现使小木块从长木板右端脱离出来，可采取下列两种方法：（g取10m/s2）（1）给小木块施加水平向右的恒定外力F，F作用时间t=2s．则F至少是多大？（2）给小木块一个水平向右的冲量I，则冲量I至少是多大？参考答案：见解析（1）设m、M的加速度分别是a1，a2，则

①

②

③由①②可得

④

⑤

⑥（2）

⑦解得⑧解得

⑨

⑩17.（14分）如图（a）所示，轮轴的轮半径为2r，轴半径为r，它可以绕垂直于纸面的光滑水平轴O转动，图（b）为轮轴的侧视图。轮上绕有细线，线下端系一质量为M的重物，轴上也绕有细线，线下端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长平行金属导轨PQ、MN，在QN之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计。磁感强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将重物由静止释放，重物最终能匀速下降，运动过程中金属杆始终与导轨接触良好。

（1）当重物匀速下降时，细绳对金属杆的拉力T多大？（2）重物M匀速下降的速度v多大？（3）对一定的B，取不同的M，测出相应的M作匀速运动时的v值，得到实验图线如图（c），图中画出了磁感强度分别为B1和B2时的两条实验图线。试根据实验结果计算比值。参考答案：解析：（1）当重物匀速下降时，根据力矩平衡条件：

①

解得

（2）设重物M匀速下降的速度大小为v，金属杆上升的速度大小为v’。由于它们角速度大小相等，所以有

②

③

④

⑤

所以

⑥

（3）将⑥式变形，得：

设

式中，，，可见

由图线可得，，，有

所以

18.如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内．在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102N/m的电场，小车和货柜开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102N/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，小车正好到达目的地，货物到达小车的最右端，且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数μ=0.1，（小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取10m/s2）求：⑴第二次电场作用的时间；⑵小车的长度；⑶小车开始运动时右端到目的地的距离．参考答案：A解析：（1）货物

小车经t1