江蘇省揚(yáng)州市儀征香江學(xué)校2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

江蘇省揚(yáng)州市儀征香江學(xué)校2021年高三物理上學(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.（多選）關(guān)于物理學(xué)家及其說法正確的是（

）A牛頓通過觀察天象以及深入研究第谷的數(shù)據(jù)提出行星運(yùn)動(dòng)三大定律B開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，得出忽略空氣阻力時(shí)，重物與輕物下落得同樣快。D第一次精確測量出萬有引力常量的物理學(xué)家是卡文迪許參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】物理學(xué)史P0【答案解析】CD解析：A、開普勒通過觀察天象以及深入研究第谷的數(shù)據(jù)提出行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故A錯(cuò)誤；B、牛頓總結(jié)出運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律，建立完整的經(jīng)典力學(xué)體系，故B錯(cuò)誤；C、伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，得出忽略空氣阻力時(shí)，重物與輕物下落得同樣快，故C正確；D、卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量，故D正確；故選：CD．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。本體考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶.2.如圖所示,一個(gè)邊長為l、總電阻為R的單匝等邊三角形金屬線框,在外力的作用下以速度v勻速穿過寬度均為l的兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反．線框運(yùn)動(dòng)方向始終與底邊平行且與磁場邊界垂直．取順時(shí)針方向的電流為正，從圖示位置開始，線框中的感應(yīng)電流i與線框沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象是

參考答案：A3.如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過兩個(gè)滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l.現(xiàn)在桿的另一端用力.使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平位置，(過了90°)此過程中下述說法中正確的是()

A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．重物M的最大速度是ωlD．重物M在起始位置的速度為ωl參考答案：C4.如圖甲所示為一簡諧波在t=0時(shí)刻的圖象，圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是（

）（選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．這列波的波速是2m/s

B．這列波的傳播方向沿x正方向

C．t=3．5s時(shí)P點(diǎn)的位移為－0．2m

D．從t=0時(shí)刻開始P點(diǎn)的振動(dòng)方程為mE、若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的頻率為0.5Hz參考答案：5.（08年全國卷Ⅰ）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入，穿過玻璃磚自下表射出。已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5。設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中A.t1始終大于t2

B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2

D.t1先小于后大于t2參考答案：答案：B解析：設(shè)折射角為α，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n=，且n=，在玻璃磚中的時(shí)間為t=，聯(lián)立解得t2∝紅光頻率較小，θ為零時(shí)，t1＜t2，θ為90°時(shí)，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過帶入θ為其它特殊值，仍然有t1＜t2，故B對(duì)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將

(選填:“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。參考答案：減小；光的波長比障礙物小得多根據(jù)條紋間距由d、L和波長決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減?。还庥龅秸系K物時(shí)，當(dāng)障礙物的尺寸與波長接近時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當(dāng)障礙物較大時(shí)，光近似沿直線傳播。【考點(diǎn)】光的衍射、光的直線傳播7.（3分）一個(gè)質(zhì)量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€(gè)靜止質(zhì)量都是m的π介子，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)運(yùn)動(dòng)，彼此運(yùn)動(dòng)方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個(gè)π介子的動(dòng)能為

。參考答案：（3分）8.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，有一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷時(shí)能夠發(fā)出多種頻率的光子，讓這些光子照射逸出功為2.75ev的光電管，有

中光子能使光電管能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為

ev。參考答案：3

109.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

10.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：11.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．12.（4分）在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為1.0×10－8庫侖、質(zhì)量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開始運(yùn)動(dòng)到5秒末物體所經(jīng)過的路程為

米，克服電場力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－413.一物體置于水平粗糙地面上，施以水平向右大小為40N的力，物體沒有推動(dòng)，則物體受到的摩擦力大小為40N，方向水平向左．參考答案：考點(diǎn)：摩擦力的判斷與計(jì)算．專題：摩擦力專題．分析：物體保持靜止，故受靜摩擦力；由二力平衡可求得摩擦力．解答：解：物體受到的靜摩擦力一定與推力大小相等，方向相反；故摩擦力大小為40N，方向水平向左；故答案為：40；水平向左．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于摩擦力的分析，首先要明確物體受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力；然后才能根據(jù)不同的方法進(jìn)行分析．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（l4分）辨析題：如圖所示，木塊質(zhì)量m=0.78kg，在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在3s末時(shí)撤去拉力F。已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。求：拉力F的大小以及物體在5s內(nèi)滑行的總位移。某同學(xué)是這樣分析的：由牛頓第二定律可得Fcosθ－μmg＝ma，可求出拉力F的大小。物體加速階段滑行的時(shí)間t1＝3s，位移，末速度，減速階段滑行的時(shí)間t2＝2s，加速度a'＝μg，可求出位移s2，則滑行的總位移s＝s1+s2。你認(rèn)為這位同學(xué)的分析是否正確，若正確，請(qǐng)列式并完成計(jì)算；若不正確，請(qǐng)說明理由，并用你自己的方法算出正確的結(jié)果。參考答案：解析：不正確。在外力F斜向上時(shí)摩擦力大小不等于μmg，而且物體在拉力撤去后繼續(xù)滑行的時(shí)間不是2s。

（1分）

（1）N+Fsinθ=mg

（2分）

Fcosθ-μN(yùn)=ma

（2分）聯(lián)立方程組，解得拉力N

（2分）

（2）勻加速階段：m

（1分）

v1=at1=2×3=6m/s

（1分）

勻減速階段：a'=μg=0.4×10=4m/s2

（1分）

t2=v/a'=6/4=1.5s

（1分）

s2=v1t2/2=6×1.5/2=4.5m

（1分）

物體在5s內(nèi)滑行的總位移s=s1+s2=9+4.5=13.5m

（2分）17.某同學(xué)在設(shè)計(jì)連鎖機(jī)關(guān)游戲中，設(shè)計(jì)了如圖所示的起始觸發(fā)裝置．AB段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是長度為2R的水平桿，與AB桿稍稍錯(cuò)開．豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)．每次將彈簧的長度壓縮至P點(diǎn)后鎖定，設(shè)PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出．在觸發(fā)器的右側(cè)有多米諾骨牌，多米諾骨牌的最高點(diǎn)Q和P點(diǎn)等高，且與E的水平距離x=8R，已知彈簧鎖定時(shí)的彈性勢能E=9mgR，套環(huán)P與水平桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，與其他部分的摩擦不計(jì)，不計(jì)套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時(shí)的彈性勢能損失，不考慮伸縮豎直桿粗細(xì)變化對(duì)套環(huán)的影響，重力加速度為g．求：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿的最高點(diǎn)C處時(shí)的速度大小v；（2）在（1）問中套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿作用力的大小和方向；（3）若h可在R～6R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，則h需調(diào)節(jié)為多長？參考答案：解：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，E=9mgR解得：（2）在最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)套環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+FC=解得：FC=9mg，方向豎直向下；（3）套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)過程：x=vEt從P到E，根據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立解得：h=5R答：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿的最高點(diǎn)C處時(shí)的速度大小v為；（2）在（1）問中套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿作用力的大小為9mg，方向豎直向下；（3）若h可在R～6R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，則h需調(diào)節(jié)為5R．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解v；（2）在最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)套環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律求解作用力；（3）套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，將平拋運(yùn)動(dòng)過程分解為水平方