2021-2022學年遼寧省丹東市鳳城紅旗鎮(zhèn)中學高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年遼寧省丹東市鳳城紅旗鎮(zhèn)中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖5所示，輪O1、O3固定在同一轉軸上，輪O1、O2用皮帶連接且不打滑。在O1、O2、O3三個輪的邊緣各取一個點A、B、C，已知三個輪的半徑比，當轉軸勻速轉動時，下列說法中正確的是A.A、B、C三點的線速度之比為2:2:1

B.A、B、C三點的角速度之比為1:2:1C.A、B、C三點的加速度之比為2:4:1

D.A、B、C三點的周期之比為1:2:1參考答案：ABC解析：A、A、B兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，A、C共軸轉動，角速度相等，根據(jù)v=rω，則vA：vC=r1：r3=2：1．所以A、B、C三點的線速度大小之比vA：vB：vC=2：2：1．故A正確；B、A、C共軸轉動，角速度相等，A、B兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，根據(jù)v=rω，ωA：ωB=r2：r1=1：2．所以A、B、C三點的角速度之比ωA：ωB：ωC=1：2：1，故B正確；C、根據(jù)an=vω，可知，A、B、C三點的加速度之比為2：4：1．故C正確；D、由T=，可知，A、B、C三點的周期之比為2：1：2，故D錯誤．故選：ABC．2.關于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是

。（A）溫度低的物體內(nèi)能一定小（B）溫度低的物體分子運動的平均動能一定?。–）外界對物體做功時，物體的內(nèi)能不一定增加（D）做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大參考答案：

BC3.三段不可伸長的細繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同均為200N，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，θ=300。則O點懸掛的重物G不能超過（

）A．100N

B．173N

C．346N

D．200N參考答案：A4.一質點由靜止開始做直線運動，加速度與時間關系圖象如圖所示，t2＝t1則(

)A．質點一直沿正向運動B．質點在某個位置附近來回運動C．在0~t2時間段內(nèi)，質點在t1時刻的速度最大D．在0~t2時間段內(nèi)，質點在t2時刻的速度最大參考答案：AC5.關于光電效應,下列說法正確的是______。A.某種頻率的光照射金屬發(fā)生光電效應,若增加人射光的強度,則單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加B.光電子的能量只與人射光的頻率有關，與入射光的強弱無關C.當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應D.一般需要用光照射金屬幾分鐘到幾十分鐘才能產(chǎn)生光電效應E.入射光的頻率不同,同一金屬的逸出功也會不同參考答案：ACB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球對a光的折射率為

▲

，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va

▲

vb（選填“>”、“<”或“=”）．參考答案：7.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質子.完成其核反應方程：N+He→

.參考答案：O+H8.用細繩系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知小球的質量為1kg，圓周運動半徑為1m，到達最高點時，細繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點到最低點的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：9.在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內(nèi)均正確10.一根柔軟的彈性繩，a、b、c、d…為繩上的一系列等間隔的質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖所示．現(xiàn)用手拉著繩子的端點a使其上下做簡諧運動，在繩上形成向右傳播的簡諧橫波，振幅為2cm．若a質點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sd質點第一次達到最大位移，此時a正好在平衡位置，（ad距離小于一個波長）．則繩子形成的簡諧橫波波速可能值為3或2m/s，此時j質點的位移為0cm．參考答案：考點：波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．版權所有專題：振動圖像與波動圖像專題．分析：由題，a質點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sd質點第一次達到最大位移，此時a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，結合波形得到波長，由時間得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a質點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下時，則有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波長從d向右傳播時間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動還沒有傳到j點，則此時j質點的位移為0cm．若a質點開始時先向上運動，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上時，則得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波長從d向右傳播時間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動還沒有傳到j點，則此時j質點的位移為0cm．故答案為：3或2，0．點評：本題中a的速度方向未知，有兩種情況，可能向上，也可能向下，是多解問題，結合波形得到波長和周期，即可求出波速．11.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應。參考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

512.自然界里放射性核素并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級聯(lián)衰變”．某個釷系的級聯(lián)衰變過程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

613.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應強度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當圓環(huán)在加速下落到某一時刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝[jf26]

_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“探究動能定理”的實驗裝置如下圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出．關于該實驗，下列說法錯誤的是（）A．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是木板傾角過大B．當小車速度達到最大時，小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處C．應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度D．應選擇紙帶上第一點到最后一點的一段計算小車的最大速度．參考答案：考點：探究功與速度變化的關系．專題：實驗題；動能定理的應用專題．分析：實驗前要平衡摩擦力，橡皮筋恢復原長時做功完畢，此時小車受到最大，需要測出此時小車的速度；根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析答題．解答：解：A、如果恰好平衡摩擦力，小車在橡皮筋拉力作用下先做加速運動，橡皮筋恢復原長后做勻速運動，橡皮筋被反向拉伸后做減速運動，紙帶上打出的點，兩端密、中間疏；如果木板傾角過大，則小車在整個運動過程中先加速、后減速，沒有勻速運動過程，紙帶上打出的點，先逐漸變疏接著變密，故A錯誤；B、當橡皮筋恢復原長時小速度最大，小車在兩鐵釘前某一位置到兩鐵釘后某一位置的整個過程做勻速運動，速度都是最大的，小車速度達到最大不僅限于小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處，故B錯誤；C、橡皮筋做功完畢小車速度最大，小車做勻速運動，紙帶上的點距均勻，應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度，故C正確，D錯誤；本題選錯誤的，故選：ABD．點評：本題考查了實驗現(xiàn)象分析、實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理、實驗注意事項、分析清楚小車運動過程即可正確解題．15.⑴下列哪些實驗中要用到刻度尺測量長度_____________。A．驗證力的平行四邊形定則

B．驗證動量守恒定律實驗C．測金屬絲電阻率

D．描繪電場中等勢線的實驗⑵在“測定金屬的電阻率”的實驗中，對一根均勻電阻絲進行測量。1

實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖（甲）所示，其示數(shù)為d=______________mm。②若該電阻絲的電阻Rx的值大約100Ω，現(xiàn)要測量其電阻的阻值，實驗室提供如下器材：電流表A1（量程40mA、內(nèi)阻r1=10Ω）電流表A2（量程100mA、內(nèi)阻r2約為3Ω）電流表A3（量程0.6A、內(nèi)阻r1約為0.2Ω）電壓表V（量程15V、內(nèi)阻約為20kΩ）滑動變阻器R，最大阻值約為10Ω定值電阻R0（阻值為100Ω）電源E（電動勢4V、有內(nèi)阻）

開關、導線若干測量要求：實驗原理中沒有系統(tǒng)誤差，電表讀數(shù)不得小于其量程的1/2，能測多組數(shù)據(jù)。在上述提供的器材中，選出適當器材測出待測電阻阻值。其中選用的電表為：_________________（填字母）。請你在圖（乙）所示的虛線框內(nèi)畫出測量電阻絲電阻Rx的實驗電路原理圖（圖中元件用題干中相應的英文字母標注）用已知量和測量的量表示Rx的表達式：Rx=________________。（其中若用到電表讀數(shù)，分別用I1、I2、I3、U表示A1、A2、A3、V的讀數(shù)）③寫出計算電阻絲電阻率的表達式：ρ=__________________。（用電阻絲直徑d、電阻絲長度l及電阻絲的電阻Rx表示）

參考答案：⑴ABC⑵①0.350；②?A1A2；?供電電路采用分壓式電路，測量電路如圖甲或乙所示；?；③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量為m=1kg的小木塊（可看成質點），放在質量為M=5kg的長木板的左端，如圖所示．長木板放在光滑的水平桌面上．小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，長木板的長度l=2m．系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)使小木塊從長木板右端脫離出來，可采取下列兩種方法：（g取10m/s2）（1）給小木塊施加水平向右的恒定外力F，F(xiàn)作用時間t=2s．則F至少是多大？（2）給小木塊一個水平向右的沖量I，則沖量I至少是多大？參考答案：見解析（1）設m、M的加速度分別是a1，a2，則

①

②

③由①②可得

④

⑤

⑥（2）

⑦解得⑧解得

⑨

⑩17.（14分）如圖（a）所示，輪軸的輪半徑為2r，軸半徑為r，它可以繞垂直于紙面的光滑水平軸O轉動，圖（b）為輪軸的側視圖。輪上繞有細線，線下端系一質量為M的重物，軸上也繞有細線，線下端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長平行金屬導軌PQ、MN，在QN之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計。磁感強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降，運動過程中金屬桿始終與導軌接觸良好。

（1）當重物勻速下降時，細繩對金屬桿的拉力T多大？（2）重物M勻速下降的速度v多大？（3）對一定的B，取不同的M，測出相應的M作勻速運動時的v值，得到實驗圖線如圖（c），圖中畫出了磁感強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線。試根據(jù)實驗結果計算比值。參考答案：解析：（1）當重物勻速下降時，根據(jù)力矩平衡條件：

①

解得

（2）設重物M勻速下降的速度大小為v，金屬桿上升的速度大小為v’。由于它們角速度大小相等，所以有

②

③

④

⑤

所以

⑥

（3）將⑥式變形，得：

設

式中，，，可見

由圖線可得，，，有

所以

18.如圖所示，為一個實驗室模擬貨物傳送的裝置，A是一個表面絕緣質量為1kg的小車，小車置于光滑的水平面上，在小車左端放置一質量為0.1kg帶電量為q=1×10-2C的絕緣貨柜，現(xiàn)將一質量為0.9kg的貨物放在貨柜內(nèi)．在傳送途中有一水平電場，可以通過開關控制其有、無及方向．先產(chǎn)生一個方向水平向右，大小E1=3×102N/m的電場，小車和貨柜開始運動，作用時間2s后，改變電場，電場大小變?yōu)镋2=1×102N/m，方向向左，電場作用一段時間后，關閉電場，小車正好到達目的地，貨物到達小車的最右端，且小車和貨物的速度恰好為零。已知貨柜與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（小車不帶電，貨柜及貨物體積大小不計，g取10m/s2）求：⑴第二次電場作用的時間；⑵小車的長度；⑶小車開始運動時右端到目的地的距離．參考答案：A解析：（1）貨物

小車經(jīng)t1