广东省云浮市云硫中学2021年高三物理期末试卷含解析

广东省云浮市云硫中学2021年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.近日，奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步．我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是（）A．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应B．大量光子产生的效果往往显示出波动性C．当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量由频率条件决定D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长参考答案：BCE【考点】光电效应；玻尔模型和氢原子的能级结构．【分析】当入射光的频率小于极限频率时，不会发生光电效应；大量光子体现波动性，少量光子体现粒子性；玻尔理论可知：由较高能级跃迁到较低能级时，要释放光子，电子的动能增大，电势能减小；根据一个n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子；康普顿效应中，一部分动量转移给电子，散射后波长变长，从而即可求解．【解答】解：A、紫光照射某种金属发生光电效应，改用红光，因红光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故A错误；B、大量光子产生的效果往往显示出波动性，少量光子体现粒子性，故B正确；C、玻尔理论可知，核外电子由较低能级跃迁到较高能级时，要吸收一定频率的光子，而吸收光子的能量是由两能级差决定，故C正确；D、根据数学组合，一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放=3种，但一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子，故D错误；E、康普顿效应中，碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长，故E正确；故选：BCE．2.质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感应强度为B的偏转磁场（磁场方向垂直纸面），其运动轨迹如图所示，则A．加速电场的场强方向竖直向上B．偏转磁场的磁场方向垂直纸面向里C．能求出电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的动能D．能求出电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小参考答案：答案：CD3.如图所示，有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈电路中，如图所示。若将该线路与交流电源接通，且电键K接1位置时，5个灯泡发光亮度相同；若将电键K接至2位置时，灯均未被烧坏，则下述正确的是A.该变压器是降压变压器，原副线圈的匝数比为4：1B.该变压器为升压变压器，原副线圈的匝数比为1：4C.副线圈电路中的灯仍能发光，只是更亮些D.副线圈电路中的灯仍能发光，只是暗了些参考答案：AC4.（多选题）如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上。虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为B。ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计。开始两棒静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动。则A．ab棒中的电流方向由b到aB．cd棒先加速运动后匀速运动C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D．力F做的功等于两棒产生的电热与ab棒增加的机械能之和参考答案：ADA、ab棒沿竖直向上运动，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断可知，ab棒中的感应电流方向为b→a，故A正确；B、cd棒电流由c到d所在的运动区域没有磁场，所受安培力向里，则受摩擦力向上，因电流增加，则摩擦力增大，加速度减小到0，又减速运动，故B错误；C、因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加．会大于重力，故C错误；D、力F所做的功应等于所产生的总内能与增加的机械能之和，故D错误。故选AD。5.下列叙述中符合物理学史的是A．麦克斯韦提出了光的电磁说B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说

C．汤姆生发现了电子，并提出一种原子结构模型D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）参考答案：答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。圆盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图所示。光电数字计时器可显示出光线被遮住的时间。挡光片的宽度和圆盘直径分别用螺旋测微器和游标卡尺测得，结果分别是：宽度为_________mm，直径为___________cm。若光电数字计时器所显示的时间为50.0×10-3s，则圆盘转动的角速度为_______rad/s（保留3位有效数字）。

参考答案：答案：8.115

20.240

14.5(14.3-15.0)。由螺旋测微器上的数值可读出：8.000得到宽度的读数；游标卡尺是二十等分的，由图可读出：由主尺读出：20.200，游标尺上读数为：，则圆盘的直径为20.240。由。7.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”、“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（2分）

5（2分）8.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：9.液体表面存在表面张力,因此具有相互作用的能量叫表面张力能.水泼到桌面上,我们看到水马上就会收缩.在收缩过程中,水的表面张力做______功(选填“正”或“负”),表面张力能_______(选填“增大”、“不变”或“减小”).参考答案：10.一位同学设计了一个风力测定仪，如下左图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时以OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S，通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_______________，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小；若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是________

___．参考答案：滑动变阻器

串联一个电流表（或与灯并联一个电压表11.如图，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A，物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度范围为

。（g=10m/s2）参考答案：12.（6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．

①这列简谐波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s时，质点D已运动的路程是m．参考答案：答案：0.4，5，0.113.16．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．调整定滑轮高度，使

．

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．

（3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2（保留2位有效数字）．参考答案：（1）细线与长木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效数字）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.物理试卷

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（共8页）

一质量为m=2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，物块立即获得一速度。如图1所示。固定在传送带右端的位移传感器纪录了小物块被击中后的位移随时间的变化关系如图2所示（图象前3s内为二次函数，3-4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向）。已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2。（1）指出传送带速度v的方向及大小，说明理由；（2）求物块与传送带间的动摩擦因数μ参考答案：（1）由3-4.5S的匀速运动知，传送带的速度方向向右

V=S/t=2.0m/s（2）由2-3s匀加速知：S=at2/2μmg=ma得：μ=0.217.如图所示，一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°．（1）求小球A与小球B的质量比mA：mB；（2）现将A球质量改为2m、B球质量改为m，且开始时A球位于碗口C点，由静止沿碗下滑，当A球滑到碗底时，求两球总的重力势能改变量；（3）在（2）条件下，当A球滑到碗底时，求B球的速度大小．参考答案：考点：机械能守恒定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．.专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）先对mB球受力分析，受重力和拉力，二力平衡，求出拉力；再对mA球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解．（2）（3）A球在碗底时，vA不等于vB，应将vA沿绳和垂直于绳的方向分解，沿绳子方向的分速度即等于你B球的速度vB的大小．再根据机械能守恒定律列式解决．解答：解：（1）设绳的张力为T．对A球进行受力分析，有Nsin60°+Tsin60°=mAgNcos60°=Tcos60°对B球进行受力分析，有T=mBg可解得：（2）A球的重力势能改变量为△EpA=﹣mAgR=﹣2mgRB两球的重力势能改变量为所以A、B两球总的重力势能改变量为负号表示两球的重力势能减少．（3）当A球滑到碗底时，设A、B两球的速度分别为vA、vB，则vAcos45°=vB（1）根据A、B两球总机械能守恒，有△EK+△Ep=0（2）即（3）联立以上三式，解得：（或或）答：（1）小球A与小球B的质量比；（2）现将A球质量改为2m、B球质量改为m，且开始时A球位于碗口C点，由静止沿碗下滑，当A球滑到碗底时，两球总的重力势能减小量是；（3）在（2）条件下，当A球滑到碗底时，B球的速度大小是．点评：本题是简单的连接体问题，先分析受力最简单的物体，再分析受力较复杂的另一个物体，同时要运用正交分解法处理较为方便．注意连接体中两个物体的速度大小不一定相等．要应用速度的分解求出两个小球的速率关系．18.在动摩擦因数m＝0.2的粗糙绝缘足够长的