广东省云浮市千官中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

广东省云浮市千官中学2021年高三物理下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1.一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢向左拉，使杆BO与AO的夹角逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是（

）A．FN先减小，后增大

B．FN始终不变

C．F先减小，后增大

D．F始终不变参考答案：B当细绳缓慢拉动时，整个装置处于动态平衡状态，设物体的重力为G．以B点为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图．作出力FN与F的合力F2，根据平衡条件得知，F2=F1=G．由△F2FNB∽△ABO得得到,式中，BO、AO、G不变，则FN保持不变．OA、OB的夹角减小，由力的合成和分解知识可知F逐渐减小。只有A正确。2.（单选）如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为－q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为。则下列说法正确的是（

）A．小环通过b点的速率为B．小环从O到b，电场力做的功可能为零C．小环在Oa之间的速度是先增大后减小D．小环经过ab中点的加速度小于g参考答案：A3.下列四幅图的有关说法中正确的是

▲

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为或者

B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动

C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱

D．当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向参考答案：BC4.（单选）如图所示，静止的弹簧测力计受到大小都为40N的F1，F2的作用，弹簧测力计的示数为（

）A、0

B、40N

C、80N

D、无法确定参考答案：B5.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是A．核反应方程式是H+→H+γB．聚变反应中的质量亏损△C．辐射出的γ光子的能量D．γ光子的波长参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，增大，7.某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=

mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=

（用给出的字母符号表示）。参考答案：0.776mm，8.（2）.(6分)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200g.A．某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图甲所示，速度v随位移s变化规律如图乙所示，数据如表格．利用所得的F－s图象，求出s＝0.30m到0.52m过程中变力F做功W＝________J，此过程动能的变化ΔEk＝________J(保留2位有效数字)．

B．指出下列情况可减小实验误差的操作是________．(填选项前的字母，可能不止一个选项)A．使拉力F要远小于小车的重力B．实验时要先平衡摩擦力C．要使细绳与滑板表面平行参考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效数字)．___BC__9.质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为300的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了______________，机械能损失了_________________。参考答案：，

10.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：根据可知，所以;根据，解得,所以；。11.氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则

。参考答案：根据跃迁公式即可解得。12.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是

(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是

(填“丙”或“丁”)。参考答案：乙丁13.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究恒力做功与小车动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下：①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点⑤测出s、s1、s2（如图乙所示），查得打点周期为T。判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_____________；本实验还需直接测量的物理量是：_________________________。（并写出相应的符号）探究结果的表达式是__________________________。（用相应的符号表示）参考答案：纸带上点迹间距相等

,

小车的质量M、砂桶的质量m

,

解析：要想平衡摩擦力，在看纸带上点时要间距相等，证明小车在匀速下滑；要做本实验直接测量的物理量有：小车的质量和沙桶的质量；在A点的速度为：，B点的速度为：。重力做的功等于物体动能的变化量，则有：。15.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用）一只电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作好记录．当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．则示数为_________A．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R﹣坐标图，如图3所示，图中已标注出了（R，）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3中上．③在图3上把描绘出的坐标点连成图线④根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω．参考答案：（1）连接电路（2分）（2）图像（2分）(3)1.5（1.46—1.54）0.3（0.25—0.35）（4分）（由闭合电路欧姆定律有：E=I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用同种材料制成倾角37°的斜面(足够长)和长水平面，斜面和水平面用长度不计的光滑圆弧连接，一小物块以水平初速度向右运动，经过0．4s后小物块恰停在斜面底端。(g=10m／s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8)(1)求小物块与该种材料的动摩擦因数。(2)若小物块从同一位置以初速度”=3m／s开始运动，求小物块在斜面上上升的最大高度为多少?参考答案：17.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v﹣t图线如图乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）木块回到出发点时的速度大小v．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）由v﹣t图象可以求出上滑过程的加速度．（2）由牛顿第二定律可以得到摩擦因数．（3）由运动学可得上滑距离，上下距离相等，由牛顿第二定律可得下滑的加速度，再由运动学可得下滑至出发点的速度．解答：解：（1）由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，由加速度定义式有：上滑过程中加速度的大小：（2）上滑过程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛顿第二定律F=ma得上滑过程中有：mgsinθ+μmgcosθ=ma1代入数据得：μ=0.35．（3）下滑的距离等于上滑的距离：x==m=1m

下滑摩擦力方向变为向上，由牛顿第二定律F=ma得：下滑过程中：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得：=2m/s2下滑至出发点的速度大小为：v=联立解得：v=2m/s

答：（1）上滑过程中的加速度的大小；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.35；（3）木块回到出发点时的速度大小v=2m/s．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律和运动学公式联合求解18.如图所示，导热性能良好的气缸A和B竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸内各有一个活塞，质量分别为mA=3m和mB=m，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位的高度均为h．若在两个活塞上同时分别放一质量为2m的物块，保持温度不变，系统再次达到平衡后，给气体缓缓加热，使气体的温度由T0缓慢上升到T（气体状态变化过程中，物块及活塞没碰到气缸顶部）．求（1）两个活塞的横截面积之比SA：SB（2）在加热气体的过程中，气体对活塞所做的功．参考答案：【考点】：理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】：（1）开始时两缸内的气压相等，从而可得出两活塞的面积关系，（2）两活塞上同时各加一质量为m的物块后，就打破了原有的平衡，面积小的活塞会下沉，直至面积小的活塞移到底部，再确定左侧气体的状态参量，整个过程是等温变化，由气体的状态方程可得出左缸气体的高度．加热的过程中气体的压强不变，温度升高，由气态方程求出末状态的体积，最后由W=FS即可求出功．：解：（1）设左、右活塞的面积分别为A′和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：由此得到：A′=3A（2）在两个活塞上各加一质量为2m的物块后，右活塞B降至气缸底部，所有气体都在左气缸中．在初态：气体的压强为，体积为V1=A?