2021-2022学年广西壮族自治区桂林市资源县民族中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年广西壮族自治区桂林市资源县民族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.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.

已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则

ac绳和bc绳中的拉力分别为（

）

A．

B．

C.

D．ks#5@u参考答案：C2.（单选）如图所示，斜劈A置于水平地面上，滑块B恰好沿A斜面匀速下滑。在对B施加一个竖直平面内的外力F后，A仍处于静止状态，B继续沿斜面下滑．则以下说法中正确的是（

）A．若外力F垂直斜面向下，则地面对A有向右的静摩擦力作用B．若外力F沿斜面向下，则地面对A有向左的静摩擦力作用C．若外力F竖直向下时，则地面对A有向左的静摩擦力作用D．无论F沿竖直平面内的任何方向，地面对A均无静摩擦力作用参考答案：D3.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为Na，对b球和c球的弹力分别为Nb和Nc，则（

）A．Na=Nb=Nc

B．Nb>Na>Nc

C．Nb<Na<NcD．Na>Nb=Nc参考答案：A4.氢原子核外电子在能级间跃迁时发出a、b两种频率的单色光，经同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如甲、乙两图所示。若a光是氢原子核外电子从n=3的能级向n=1的能级跃迁时释放的，则(

)

A．b光可能是从n=4的能级向n=3的能级跃迁时释放的

B．b光可能是从n=4的能级向n=1的能级跃迁时释放的

C．若让a、b光分别照射同种金属，都能发生光电效应。则b光照射金属产生的光电子最大初动能较大D．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角参考答案：BC由题图知a光的间距大于b光，由△x=λ得，a光的波长大于b光的波长，根据c=λγ知，a光的频率小于b光的频率，a光的折射率小于b光的折射率．根据E=hγ知b光的光子能量大，结合氢原子的能级分布可知故A错误B正确．根据得，b光照射金属产生的光电子最大初动能较大，C正确。由可知，单色光a从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角，D错误．故选BC．5.右图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑到底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有A.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量相等的物体a和b，置于水平地面上，它们与

地面问的动摩擦因数相等，a、b间接触面光滑，在水平力F

作用下，一起沿水平地面匀速运动时，a、b间的作用力=_________,如果地面的动摩擦因数变小，两者一起沿水平地面作匀加速运动，则____（填“变大”或“变小”或“不变”）。参考答案：F/2（2分），不变（2分）7.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案：

(1).

(2).

(3).【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：8.（8分）质量为1．0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘间最大静摩擦力是重力的0．2倍，弹簧的劲度系数为600N／m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图2—13所示．圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度=

(2)当角速度达到2ω0时，弹簧的伸长量X=

．(g取10m／s2)参考答案：9.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．10.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s11.在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于

。（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比

。（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是

。参考答案：(1)砝码和盘的总重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值）12.2014年5月10日南京发生放射源铱-192丢失事件，铱-192化学符号是Ir，原子序数77，半衰期为74天．铱-192通过β衰变放出γ射线，γ射线可以穿透10-100mm厚钢板．设衰变产生的新核用X表示，写出铱-192的衰变方程

▲

；若现有1g铱-192，经过148天有

▲

g铱-192发生衰变．参考答案：

（2分）；0.7513.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/6三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）现有一根粗细均匀长约40厘米，两端开口的玻璃管，内有一小段水柱，一个弹簧秤，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛有冰和水的混合物，选用合适的器材，设计一个实验，估测当时的室内温度，要求：（1）在右边方框中画出实验示意图；（2）写出要测定的物理量

，写出可直接应用的物理量

，（3）写出计算室温的表达式

。参考答案：答案：（1）实验示意图如下，

（3分）（2）玻璃管放在室温中时空气柱的长度，玻璃管浸在冰水内时空气柱的长度，冰水的温度（2分，每个空格1分）（3）

（2分）15.如图是“验证力的平行四边形定则”的实验装置．请完成实验操作与记录：将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线ac挂一重物G，如图虚线所示，记录：测力计A的读数F0．用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端，该细线的另一端系在细线ac上的O点处，手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉，到达如图所示位置，记录：O点的位置、

、

、

、

和细线Oc的方向．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两个质量均为4m的小球A和B由轻弹簧连接，置于光滑水平面上．一颗质量为m子弹，以水平速度v0射入A球，并在极短时间内嵌在其中．求：在运动过程中（1）什么时候弹簧的弹性势能最大，最大值是多少？（2）A球的最小速度和B球的最大速度．参考答案：子弹与A球发生完全非弹性碰撞，子弹质量为m，A球、B球分别都为M，子弹与A球组成的系统动量守恒，则mv0=(m+M)V ①（1）以子弹、A球、B球作为一系统，以子弹和A球有共同速度为初态，子弹、A球、B球速度相同时为末态，则（m+M）V=(m+M+M)V′ ② ③M＝4m，解得 ④（2）以子弹和A球有共同速度为初态，子弹和A球速度最小、B球速度最大为末态，则（m+M）V=(m+M)VA+MVB ⑤ ⑥解得， ⑦或＝v0，＝0 ⑧根据题意求A球的最小速度和B球的最大速度，所以VAmin，VBmax17.如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．求：（1）线圈中感应电动势的表达式；（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．参考答案：解：（1）感应电动势的最大值为：Em=nBsω=100××0.02×100=100V，线圈中感应电动势的表达式为：e=100cosV（2）线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势为：（3）电压表示数电压的有效值为：

电阻R两端的电压为：电阻R上消耗的功率为：答：（1）线圈中感应电动势的表达式为e=100cosV（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势为135.1V；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为50W【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】根据线圈中感应电动势Em=BSω，结合开始计时位置，即可确定瞬时表达式，再由电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，并知道电表是交流电的有效值18.（15分）（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34e，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10kg，普朗克常量h＝6.63×10J·s，1eV＝1.6×10J）。（2）风力发电是一种环保的电能获取方式。图9为某风力发电站外观图。设计每台风力发电机的功