山西省陽泉市程家中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析

山西省陽泉市程家中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.同一介質中的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，在t=0時刻的波形圖如圖所示。t=1s時，平衡位置在x=8m處的質點P剛好回到平衡位置。關于這兩列波的下列說法中正確的是（

）A．兩列波速度可能都是3m/sB．兩列波在重疊時，x=10m處振動最強C．兩列波在重疊時，x=15m處振動最弱D．兩列波在重疊時，x=12.5m處振動最強參考答案：

答案：AB2.在光電效應實驗中，小明同學用同一實驗裝置如圖在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關系曲線，如圖所示，則

A．乙光的頻率小于甲光的頻率B．甲光的波長大于丙光的波長C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量D．乙光對應的光電子最大初動能小于丙光的光電子最大初動能參考答案：B3.如圖所示，上表面光滑的半圓柱體放在水平面上，小物塊從靠近半圓柱體頂點O的A點，在外力F作用下沿圓弧緩慢下滑到B點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止狀態(tài)．下列說法中正確的是（

）A．半圓柱體對小物塊的支持力變大

B．外力F先變小后變大C．地面對半圓柱體的摩擦力先變大后變小

D．地面對半圓柱體的支持力變小參考答案：CD4.（單選）如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜止靠在粗糙的豎直墻邊，然后釋放，使它們同時沿豎直墻面下滑，已知mA>mB，則物體B

(

)A．只受一個重力

B．受到重力、摩擦力各一個C．受到重力、彈力、摩擦力各一個

D．受到重力、摩擦力各一個，彈力兩個參考答案：A5.風洞實驗室能產生大小和方向均可改變的風力．如圖所示，在風洞實驗室中有足夠大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐標系．質量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s從O點沿x軸正方向運動，在0-2.0s內受到一個沿y軸正方向、大小F1=0.20N的風力作用；小球運動2.0s后風力方向變?yōu)閥軸負方向、大小變?yōu)镕2=0.10N（圖中未畫出）．試求：（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s內運動的位移大??；（2）風力F2作用多長時間，小球的速度變?yōu)榕c初速度相同；（3）小球回到x軸上時的動能．

參考答案：（2）設2.0s后小球運動的加速度為a2，F(xiàn)2的作用時間為t2時小球的速度變?yōu)榕c初速度相同．則

代入數(shù)據(jù)解得

（3）設小球回到x軸上時的動能為Ek，由動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

Ek=0.28J

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。7.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js8.（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉周期T，地球表面的重力加速度g.某同學根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運動，由牛頓運動定律有又因為地球上的物體的重力約等于萬有引力,有

由以上兩式得:

⑴請判斷上面的結果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個物理量,并寫出估算過程).參考答案：解析：（1）以上結果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力?！?3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質量M，設同步衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運轉時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】9.如圖甲所示，在氣墊導軌的左端固定一輕質彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質量為m（1）用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢能，某同學打開氣源，用力將滑塊A壓緊到P點，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則彈簧的彈性勢能的表達式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

10.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是_

___s，A球落地時的動能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

11.某實驗小組設計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內電阻，閉合開關S，調整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應示數(shù)U，測出多組數(shù)據(jù)，利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為

，內電阻為

。電動勢的測量值與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測電動勢和內電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結合數(shù)學知識整理出有關一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關系，對照數(shù)學一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應取，縱軸應取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無窮大時，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動勢。由于電源內阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動勢的真實值。12.如圖所示，用質量為m的活塞密封住質量為M的氣缸，氣缸有內一定質量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當封閉氣體的熱力學溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：13.第一代核反應堆以鈾235為裂變燃料，而在天然鈾中占99%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一定質量理想氣體經歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.質點做勻減速直線運動，在第1內位移為，停止運動前的最后內位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質點停止運動前最后1s內位移為2m，則：所以質點在第1秒內有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，質量為m=1kg木塊在拉力F作用下沿水平方向加速運動，加速度a=5.2m/s2。至水平面末端時速度v0=6m/s，此時撤去拉力，木塊運動到質量為M=2kg小車上。已知木塊與地面、木塊與小車動摩擦因素u=0.4，不計小車與地面摩擦。已知拉力與水平方向夾角為53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）拉力F大?。?）為使木塊不離開小車，小車最短為多長？參考答案：解：（1）木塊受到重力、拉力、支持力和摩擦力共同作用；由牛頓第二定律得： （1分） （1分） （1分）解得： （1分）（2）木塊滑上小車做勻減速直線運動，設加速度為a1由解得： （1分）小車做勻加速直線運動，設加速度為a2由解得： （1分）設經過時間t，木塊與小車達到共同速度；解得： （2分）木塊位移小車位移 （2分）木板長度 （2分）17.參考答案：解：設物體過A點時的速度為，加速度為，對AB段運動有