2021-2022學(xué)年廣東省廣州市第六十三中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年廣東省廣州市第六十三中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的。開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。參考答案：：①設(shè)活塞在B處時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡（1分）

解得

（1分）

由玻意耳定律：

（2分）

得氣體體積：

（1分）②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化（1分）由能量守恒定律可得

（1分）

活塞下降的高度為：

（1分）通過(guò)缸壁傳遞的熱量：2.(單選)如圖所示，洗衣機(jī)的脫水桶采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．脫水過(guò)程中，衣物是緊貼桶壁的B．水會(huì)從桶中甩出是因?yàn)樗问艿较蛐牧艽蟮木壒蔆．加快脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好D．靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好參考答案：B3.如圖，一足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一小滑塊以某初速度沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則其速度v隨時(shí)間t變化的圖象可能是A. B.C. D.參考答案：BC【詳解】根據(jù)題意，設(shè)傳送帶傾角為，動(dòng)摩擦因數(shù)，若：，合力沿斜面向下，物塊向下勻加速；若，沿斜面方向合力為零，物塊勻速下滑；若，沿斜面方向合力沿斜面向上物塊勻減速，當(dāng)減速為零時(shí)，開(kāi)始反向加速，當(dāng)加速到與傳送帶速度相同，因?yàn)樽畲箪o摩擦力大于重力向下分力，之后一起隨傳送帶勻速，AD錯(cuò)誤BC正確4.某物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖1所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確的是：

A．在0s～1s內(nèi)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B．在ls~2s內(nèi)，物體向左運(yùn)動(dòng)，且速度大小在減小

C．在1s～3s內(nèi)，物體的加速度方向向右，大小為4m／s2

D．在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)右方參考答案：D5.如圖所示，傾斜索道與水平面夾角為，當(dāng)載人車廂與鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，車廂中的人對(duì)廂底的壓力為其體重的1.25倍（車廂底始終保持水平）則車廂對(duì)人的摩擦力是體重的（

）A．倍

B．倍

C．倍

D．倍參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（8分）一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動(dòng)?甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時(shí)追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時(shí)，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認(rèn)為甲、乙的解法正確嗎?若錯(cuò)誤請(qǐng)說(shuō)明其理由，并寫(xiě)出正確的解題過(guò)程。參考答案：解析：

7.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運(yùn)行的軌道半徑之比為_(kāi)_________，所在位置的重力加速度之比為4∶1，1∶162012學(xué)年普陀模擬21A__________。參考答案：4∶1，1∶16 8.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對(duì)紅光的折射率為_(kāi)____。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對(duì)紅光的折射率n==。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，由于玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率大于玻璃對(duì)紅光的折射率，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角大于60°。9.為了測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長(zhǎng)木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長(zhǎng)木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫(huà)出），用于記錄窄片通過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測(cè)量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測(cè)量長(zhǎng)木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測(cè)得木塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的檔光時(shí)間為，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測(cè)量和算出的物理量可以得出木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）10.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時(shí)刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個(gè)連續(xù)位置A，B，C，D，E進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大?。鶕?jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時(shí)速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.76511.（選修3-4）（6分）根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場(chǎng)，這個(gè)變化的電場(chǎng)就會(huì)在周圍產(chǎn)生

．不同波段的電磁波具有不同的特性，如紅外線具有明顯的

效應(yīng)，紫外線具有較強(qiáng)的

效應(yīng)．參考答案：答案：周期性變化的磁場(chǎng)（2分）

熱（2分）

熒光（2分）12.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問(wèn)題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊________(寫(xiě)出物理名稱及符號(hào),只寫(xiě)一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.13.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)探究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13中甲所示．木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1，并記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W．用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B1、B2……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象W—L，如圖乙所示．（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系．

（2）W—L圖線為什么不通過(guò)原點(diǎn)？

（3）彈簧被壓縮的長(zhǎng)度LOA為多少？

參考答案：（1）木塊從O點(diǎn)到靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理，知，由圖線知W與L成線性變化，因此W與v0的平方也成線性變化。（2）未計(jì)木塊通過(guò)AO段時(shí)，摩擦力對(duì)木塊所做的功。Ks5u（3）在圖線上取兩點(diǎn)（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫(xiě)出必要的解題過(guò)程和說(shuō)明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在長(zhǎng)為l=57cm的一端封閉、另一端開(kāi)口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著51cm長(zhǎng)的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33℃．現(xiàn)將水銀徐徐注入管中，直到水銀面與管口相平，此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)為多少？接著緩慢對(duì)玻璃管加熱升溫至多少時(shí)，管中剛好只剩下4cm高的水銀柱？（大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg）參考答案：解：設(shè)玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)時(shí)，管內(nèi)氣體的溫度為T1=306K，體積為V1=51Scm3，壓強(qiáng)為p1=p0+h=80cmHg．當(dāng)水銀面與管口相平時(shí)，水銀柱高為H，則管內(nèi)氣體的體積為V2=（57﹣H）Scm3，壓強(qiáng)為p2=p0+H=（76+H）cmHg．由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)，得H2+19H﹣252=0解得H=9cm

所以p2=85cmHg

設(shè)溫度升至T時(shí)，水銀柱高為4cm，管內(nèi)氣體的體積為V3=53Scm3，壓強(qiáng)為p3=p0+h=80cmHg．由蓋﹣呂薩克定律得代入數(shù)據(jù)，解得T=318K答：管中氣體的壓強(qiáng)為85cmHg；加熱升溫至318K時(shí)，管中剛好只剩下4cm高的水銀柱【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】求出氣體的狀態(tài)參量，然后根據(jù)玻意耳定律和蓋﹣呂薩克定律求出氣體的溫度．17.如圖所示，長(zhǎng)L＝1.2m、質(zhì)量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E＝4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N。取g＝10m/s2，斜面足夠長(zhǎng)。求：

(1)物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)木板；(2)物塊離開(kāi)木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能；(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。參考答案：(1)物塊向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對(duì)物塊：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1，代入數(shù)據(jù)，求得：a1＝4.2m/s2，對(duì)木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2，代入數(shù)據(jù)，求得：a2＝3m/s2又a1t2－a2t2＝L得物塊滑過(guò)木板所用時(shí)間t＝s。(2)物塊離開(kāi)木板時(shí)木板的速度v2＝a2t＝3m/s。其動(dòng)能為Ek2＝Mv22＝27J。(3)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16J。答案：(1)s(2)27J(3)2.16J18.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長(zhǎng)度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時(shí)上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時(shí)不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．

（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大小；

（2）在電場(chǎng)區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使所有電子經(jīng)過(guò)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)均能會(huì)聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；

（3）求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時(shí)的側(cè)向位移y與射入電場(chǎng)時(shí)刻t的關(guān)系式．參考答案：（1）電子在電場(chǎng)中水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

2分（其中n=1,2,3…1分）

電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最大側(cè)向位移 1分

1分