广东省云浮市车岗中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

广东省云浮市车岗中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.如图11所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为

A．

B．

C．

D．参考答案：B运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r=ρ

根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大．

此时R=ρ，代入电功率中得到，最大电功率Pm=．故选B。2.如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度运动。设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为。由于不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是

参考答案：答案：D解析：从A选项的水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景，D对。3.(多选)以下说法正确的是（

）

A．浸润现象是表面张力作用的结果，不浸润现象不是表面张力作用的结果B．温度越高物体分子的平均动能越大C．热量可以自发地由低温物体传到高温物体D．压缩气体，气体的内能不一定增加参考答案：BD液体的表面张力现象和毛细现象；温度是分子平均动能的标志；热力学第二定律H1H2H3解析：A、浸润和不浸润都是表面张力的结果，故A错误．B、温度是分子平均动能的标志，温度越高物体分子的平均动能越大，故B正确．C、热量不能自发的由低温物体传递到高温物体，故C错误．D、压缩气体，是对气体做功，若同时气体对外放热，内能可能减小，故D正确．故选：BD4.汽车由静止开始匀加速直线运动，经过10s速度达到5m／s，则在这10s内汽车的A．位移是50m

B．平均速度是5m／sC．平均速度是2.5m／s

D．平均速度是0.5m／s参考答案：C5.（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2．25ev的钾，下列说法正确的是

A．这群氢原子能发出三种不同频率的光

B．这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应

C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.09ev D．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84ev E．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能小于7.95ev

参考答案：ACD

解析：A、根据=3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，从n=3向n=2跃迁的光子频率最小，波长最长．故A正确．B、只有从n=3跃迁到n=1，以及从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于逸出功，所以能发生光电效应的光有两种，故B错误．C、从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得，Ekm=hv-W0=12.09-2.25eV=9.84eV．故CD正确，E错误．故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。参考答案：答案：在确定方向上原子有规律地排列在不同方向上原子的排列规律一般不同原子排列具有一定对称性等7.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：18.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm310.（4分）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，边线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功

；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功

，由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是：

。

参考答案：答案：，，电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关。11.某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。

除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和

(填测量工具)。

(2)实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在

(填“左”或“右”)侧垫高木板。参考答案：12.关于水波的实验请回答以下问题：（1）图(a)中的现象是水波的____________现象（2）图(b)中，两列频率相同的相干水波在某个时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为2cm，A点是振动_______的点(填加强，减弱)，B点振幅为____cm。参考答案：(1)干涉

(2)减弱、

413.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为（﹣1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为．参考答案：解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．据万有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高处：m?=G…②由①②联立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：m?=m可得：v=故答案为：（﹣1）R；．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（06年全国卷Ⅱ）一块玻璃砖用两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）。现要测定此玻璃的析射率。给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器。实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa/和bb/，aa/表示镀银的玻璃表面，bb/表示另一表面，如图所示。然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图）。用P1、P2的连线表示入射光线。Ⅰ.为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？

。

试在题图中标出P3、P4的位置。Ⅱ.然后，移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。简要写出作图步骤。

。

Ⅲ.写出θ1、θ2表示的折射率公式为n＝

。参考答案：解析：Ⅰ.在bb/一侧观察P1、P2（经bb/折射、aa/反射，再经bb/折射后）的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住的P1、P2像；再插上P4，让它挡住P1、P2像和P3。P3、P4的位置如图。

Ⅱ.①过P1、P2作直线与bb/交于O；

②过P3、P4作直线与bb/交于O/；

③利用刻度尺找到OO/的中点M；

④过O点作的垂线CD，过M点作bb/的垂线与aa/相交于N点，如图所示，连接ON；

⑤θ1，θ2

Ⅲ.15.某实验小组用图甲实验装置探究电源内、外电路的关系，其中电压表V1接在电源的正负极M、N上，电压表V2接在靠近电源正负极的探针P、Q上，V2可以测量出电源的内电压。改变滑动变阻器的阻值，可读取多组电压表V1、V2和电流表A的示数U1、U2和I，并在图乙中描绘出U1－I图象和U2－I图象。请回答如下问题：（1）由于缺少一个0~3V的电压表，可以用一个阻值为____Ω的定值电阻与电流表（量程为0~2mA，内阻为300Ω）____（选填“串联”或“并联”）改装而成。（2）乙图中图线____（选填“①”或“②”）是U2－I图象；分析两图线可知，在误差允许的范围内，电路中两电压表的示数之和___（选填“不变”“变小”或“变大”）。（3）若实验中，探针P离电源正极M的距离过大，会产生明显的实验误差，此时在图乙中所绘出的两图线的交点相对于准确的交点（

）A．沿图线①向上移动

B．沿图线①向下移动C．沿图线②向上移动

D．沿图线②向下移动参考答案：

(1).1200

(2).串联

(3).2

(4).不变

(5).B【详解】（1）将表头改装成电压表，需要串联一个分压电阻，电阻的阻值：（2）V2可以测量出电源的内电压，根据欧姆定律：，所以图像②是U2－I图象，根据闭合电路欧姆定律：，所以在误差允许的范围内，两电表示数之和为电动势，不变（3）探针P离电源正极M的距离过大，导致测得的内压变小，与V2并联的内阻变小，图像②的斜率变小，所以交点相对于准确值沿图线①向下移动，ACD错误B正确四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一种地下铁道，站台的路轨建得比正常路轨高些，车辆进站时上坡，出站时下坡，如图所示。水平站台的路轨BC全长L，比正常路轨高出h，所有进出站台的机车进站时到达坡底A速度均为v0，关闭动力滑行进站，机车在坡道和站台上无动力滑行时所受路轨的摩擦阻力为正压力的k倍，忽略机车长度，路轨在A、B、C处均为平滑连接。（1）求机车关闭动力后沿坡道从A点滑行到B点时，克服路轨摩擦阻力所做的功与坡道AB的水平距离x之间的关系；（2）若机车在A点关闭动力后滑行，刚好能停在水平站台C点，求坡道AB的水平距离x1；（3）在不使用制动的条件下，为确保安全运行，站台设计时坡道AB的水平距离x必须控制在什么范围？参考答案：（1）设斜面倾角为θ，AB的长度为s，则机车在坡道上受到的支持力为FN=mgcosθ受到的阻力为Ff=kFN（1分）W克=（1分）

W克=

（1分）（2）当机车刚好停在C点时，由动能定理得

（2分）

得

（1分）（3）x越大，机车在坡道上克服阻力做功越多，在站台上的停车点越靠近B点。当机车刚好停在B点时有x2，由动能定理得

（2分）解得：

（1分）所以站台坡道AB间的水平距离需满足（1分）

17.图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm＝20ml，其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃，大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问（活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计。）（i）若把注射器浸入水中缓慢加热，水温须升至多少℃？（ii）若沿注射器轴线用力向外