廣東省云浮市云硫中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

廣東省云浮市云硫中學(xué)2021年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.近日，奧地利維也納理工大學(xué)的一個科學(xué)家團(tuán)隊成功在兩個單光子之間建立起強(qiáng)大的相互作用，據(jù)科學(xué)家介紹：兩個相互作用的光子同時到達(dá)時顯示出與單個光子完全不同的行為，該項成果朝著輕拍校驗量子通道或建立光學(xué)邏輯門發(fā)送信息邁出了重要一步．我們通過學(xué)習(xí)也了解了光子的初步知識，下列有關(guān)光子的現(xiàn)象以及相關(guān)說法正確的是（）A．如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)B．大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性C．當(dāng)氫原子的電子吸收光子時會從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)，吸收的光子的能量由頻率條件決定D．一個處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放3種不同頻率的光子E．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子之間發(fā)生碰撞時，將一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，所以光子散射后波長變長參考答案：BCE【考點】光電效應(yīng)；玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)．【分析】當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時，不會發(fā)生光電效應(yīng)；大量光子體現(xiàn)波動性，少量光子體現(xiàn)粒子性；玻爾理論可知：由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放光子，電子的動能增大，電勢能減??；根據(jù)一個n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放2種不同頻率的光子；康普頓效應(yīng)中，一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，散射后波長變長，從而即可求解．【解答】解：A、紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光，因紅光的頻率小于紫光，則照射這種金屬不一定發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；B、大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性，少量光子體現(xiàn)粒子性，故B正確；C、玻爾理論可知，核外電子由較低能級躍遷到較高能級時，要吸收一定頻率的光子，而吸收光子的能量是由兩能級差決定，故C正確；D、根據(jù)數(shù)學(xué)組合，一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放=3種，但一個處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放2種不同頻率的光子，故D錯誤；E、康普頓效應(yīng)中，碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，因此，光子散射后波長變長，故E正確；故選：BCE．2.質(zhì)量為m、電量為e的電子的初速為零，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場（磁場方向垂直紙面），其運動軌跡如圖所示，則A．加速電場的場強(qiáng)方向豎直向上B．偏轉(zhuǎn)磁場的磁場方向垂直紙面向里C．能求出電子經(jīng)加速電場加速后，開始進(jìn)入磁場時的動能D．能求出電子在磁場中所受的洛倫茲力的大小參考答案：答案：CD3.如圖所示，有5個完全相同的燈泡連接在理想變壓器的原、副線圈電路中，如圖所示。若將該線路與交流電源接通，且電鍵K接1位置時，5個燈泡發(fā)光亮度相同；若將電鍵K接至2位置時，燈均未被燒壞，則下述正確的是A.該變壓器是降壓變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為4：1B.該變壓器為升壓變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為1：4C.副線圈電路中的燈仍能發(fā)光，只是更亮些D.副線圈電路中的燈仍能發(fā)光，只是暗了些參考答案：AC4.（多選題）如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上。虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。ab、cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計。開始兩棒靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運動。則A．a(chǎn)b棒中的電流方向由b到aB．cd棒先加速運動后勻速運動C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D．力F做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機(jī)械能之和參考答案：ADA、ab棒沿豎直向上運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則判斷可知，ab棒中的感應(yīng)電流方向為b→a，故A正確；B、cd棒電流由c到d所在的運動區(qū)域沒有磁場，所受安培力向里，則受摩擦力向上，因電流增加，則摩擦力增大，加速度減小到0，又減速運動，故B錯誤；C、因安培力增加，cd棒受摩擦力的作用一直增加．會大于重力，故C錯誤；D、力F所做的功應(yīng)等于所產(chǎn)生的總內(nèi)能與增加的機(jī)械能之和，故D錯誤。故選AD。5.下列敘述中符合物理學(xué)史的是A．麥克斯韋提出了光的電磁說B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說

C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并提出一種原子結(jié)構(gòu)模型D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Po）和鐳（Ra）參考答案：答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。圓盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖所示。光電數(shù)字計時器可顯示出光線被遮住的時間。擋光片的寬度和圓盤直徑分別用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果分別是：寬度為_________mm，直徑為___________cm。若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0×10-3s，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為_______rad/s（保留3位有效數(shù)字）。

參考答案：答案：8.115

20.240

14.5(14.3-15.0)。由螺旋測微器上的數(shù)值可讀出：8.000得到寬度的讀數(shù)；游標(biāo)卡尺是二十等分的，由圖可讀出：由主尺讀出：20.200，游標(biāo)尺上讀數(shù)為：，則圓盤的直徑為20.240。由。7.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”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，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(yīng)。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）8.某實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中準(zhǔn)備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設(shè)計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：9.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會收縮.在收縮過程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負(fù)”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：10.一位同學(xué)設(shè)計了一個風(fēng)力測定儀，如下左圖所示，O是轉(zhuǎn)動軸，OC是金屬桿，下面連接著一塊受風(fēng)板，無風(fēng)時以O(shè)C是豎直的，風(fēng)越強(qiáng)，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大．AB是一段圓弧形電阻，P點是金屬桿與弧形電阻相接觸的點，電路中接有一個燈泡，測風(fēng)力時，閉合開關(guān)S，通過分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當(dāng)于一個_______________，觀察燈泡L的亮度可以粗略地反映風(fēng)力的大?。蝗粢岣哐b置反映風(fēng)力大小的性能，可采取的方法是________

___．參考答案：滑動變阻器

串聯(lián)一個電流表（或與燈并聯(lián)一個電壓表11.如圖，用細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=0.6kg的物體A，物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上。細(xì)繩的另一端通過圓盤中心的光滑小孔O吊著系著質(zhì)量為m=0.3kg的小球B。物體A到O點的距離為0.2m.物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為2N，為使物體A與圓盤之間保持相對靜止，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度范圍為

。（g=10m/s2）參考答案：12.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時，波傳播到x軸上的B質(zhì)點，在它左邊的A質(zhì)點位于負(fù)最大位移處；在t=0.6s時，質(zhì)點A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時，質(zhì)點D已運動的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.113.16．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖12-a所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．

（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．

（3）如圖12-b所示為木塊在水平木板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2（保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）細(xì)線與長木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效數(shù)字）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)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(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)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(guān)系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.物理試卷

第8頁

（共8頁）

一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過，物塊立即獲得一速度。如圖1所示。固定在傳送帶右端的位移傳感器紀(jì)錄了小物塊被擊中后的位移隨時間的變化關(guān)系如圖2所示（圖象前3s內(nèi)為二次函數(shù)，3-4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運動的方向為正方向）。已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2。（1）指出傳送帶速度v的方向及大小，說明理由；（2）求物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ參考答案：（1）由3-4.5S的勻速運動知，傳送帶的速度方向向右

V=S/t=2.0m/s（2）由2-3s勻加速知：S=at2/2μmg=ma得：μ=0.217.如圖所示，一個半徑為R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的．一根輕質(zhì)細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有小球A和B，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，小球A與O點的連線與水平線的夾角為60°．（1）求小球A與小球B的質(zhì)量比mA：mB；（2）現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m、B球質(zhì)量改為m，且開始時A球位于碗口C點，由靜止沿碗下滑，當(dāng)A球滑到碗底時，求兩球總的重力勢能改變量；（3）在（2）條件下，當(dāng)A球滑到碗底時，求B球的速度大?。畢⒖即鸢福嚎键c：機(jī)械能守恒定律；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．.專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）先對mB球受力分析，受重力和拉力，二力平衡，求出拉力；再對mA球受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列式求解．（2）（3）A球在碗底時，vA不等于vB，應(yīng)將vA沿繩和垂直于繩的方向分解，沿繩子方向的分速度即等于你B球的速度vB的大?。俑鶕?jù)機(jī)械能守恒定律列式解決．解答：解：（1）設(shè)繩的張力為T．對A球進(jìn)行受力分析，有Nsin60°+Tsin60°=mAgNcos60°=Tcos60°對B球進(jìn)行受力分析，有T=mBg可解得：（2）A球的重力勢能改變量為△EpA=﹣mAgR=﹣2mgRB兩球的重力勢能改變量為所以A、B兩球總的重力勢能改變量為負(fù)號表示兩球的重力勢能減少．（3）當(dāng)A球滑到碗底時，設(shè)A、B兩球的速度分別為vA、vB，則vAcos45°=vB（1）根據(jù)A、B兩球總機(jī)械能守恒，有△EK+△Ep=0（2）即（3）聯(lián)立以上三式，解得：（或或）答：（1）小球A與小球B的質(zhì)量比；（2）現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m、B球質(zhì)量改為m，且開始時A球位于碗口C點，由靜止沿碗下滑，當(dāng)A球滑到碗底時，兩球總的重力勢能減小量是；（3）在（2）條件下，當(dāng)A球滑到碗底時，B球的速度大小是．點評：本題是簡單的連接體問題，先分析受力最簡單的物體，再分析受力較復(fù)雜的另一個物體，同時要運用正交分解法處理較為方便．注意連接體中兩個物體的速度大小不一定相等．要應(yīng)用速度的分解求出兩個小球的速率關(guān)系．18.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的