2021年四川省樂山市新場鎮(zhèn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年四川省樂山市新場鎮(zhèn)中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列說法中正確的是_____________A.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體B.所有晶體的物理性質(zhì)都有各向異性C.一些昆蟲能停在水面上，主要原因是液體存在表面張力D.懸浮在液體中的微粒越小，布朗運動越明顯E.分子間的距離由平衡位置開始增大，分子勢能增大參考答案：CDE【詳解】A．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體而不引起其他的變化，選項A錯誤；B．單晶體的物理性質(zhì)各向異性，多晶體的物理性質(zhì)各向同性，選項B錯誤；C．一些昆蟲能停在水面上，主要原因是液體存在表面張力，選項C正確；D．懸浮在液體中的微粒越小，布朗運動越明顯，選項D正確；E．分子間的距離由平衡位置開始增大，分子之間的吸引力做負(fù)功，則分子勢能增大，選項E正確.2.下表給出了一些金屬材料的逸出功.材料銫鈣鎂鈹鈦逸出功(10-19J)3.04.35.96.26.6現(xiàn)用波長為400nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種(普朗克常量h＝6.6×10—34J·s，光速c＝3.0×108m/s)()A．2種

B．3種

C．4種

D．5種參考答案：A光子能量E=h=4.95×10-19J，故銫和鈣能發(fā)生光電效應(yīng)．故B、C、D錯誤，A正確．故選A．3.如圖甲所示為一霓虹燈供電的電路。變壓器輸入端接有熔斷電阻,其允許最大電流為100mA,阻值忽略不計,原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,副線圈電路中接有10個霓虹燈,每個霓虹燈的額定電壓為10V,額定功率為1W,R為滑動變阻器。當(dāng)變壓器輸入端電壓為220V時,示波器描繪出每一個霓虹燈的電流圖象如圖乙所示(霓虹燈的電阻可視為不變)()A.變壓器輸入端的電流頻率為100HzB.此時滑動變阻器的阻值為20ΩC.該電路允許并聯(lián)連接的霓虹燈的個數(shù)為25個D.電路正常工作時,若某一個霓虹燈發(fā)生故障而斷路,那么應(yīng)當(dāng)將滑動變阻器的阻值減少,才能保證其他霓虹燈保持原有的亮度參考答案：C【詳解】A.由變壓器輸出端的電流圖象可知，交流電的周期為T=0.02s，頻率為f=50Hz，選項A錯誤。B.在電路中每個霓虹燈的電流大小為0.04A，那么變壓器輸出端電流為0.4A，變壓器的輸出電壓為22V，霓虹燈的電阻為100Ω，霓虹燈的電壓為4V，因此滑動變阻器的阻值為R=Ω=45Ω，選項B錯誤。C.該變壓器允許輸出電流最大為1A，那么允許連接的霓虹燈個數(shù)為25個，選項C正確。D.若有一個霓虹燈發(fā)生斷路故障，輸出端的總電阻將變大，滑動變阻器上的電流將減小，電壓減小，剩余霓虹燈上的電壓增大，因此需要增大滑動變阻器的電阻減小霓虹燈上的電壓，使其保持原有的亮度，選項D錯誤。4.電荷量為q＝1×10－4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場，電場強度E的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖3所示。若重力加速度g取10m/s2，則物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別是()圖3A．m＝1kg，μ＝0.2

B．m＝1.5kg，μ＝0.13C．m＝0.5kg，μ＝0.2

D．m＝0.5kg，μ＝0.4參考答案：A5.（多選）如圖7所示，如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學(xué)家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得（）A．水星和金星繞太陽運動的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽中心的距離之比D．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比參考答案：CAD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）按照有關(guān)規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50瓦／米2。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.407.用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖所示的一段紙帶，測得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流電源頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

m/s，實驗測出的重力加速值是

m/s2，產(chǎn)生誤差的原因 。參考答案：2.09，

9.75,

空氣阻力；紙帶和計時器限位孔之間有摩擦。計數(shù)點的時間間隔為：，打B點的速度為：物體的加速度為：，實驗測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，原因可能是物體下落過程中存在空氣阻力和紙帶和計時器限位孔之間有摩擦；8.某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點（圖中未畫出），用刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，……，他把鉤碼重力作為小車所受合力，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打0點到打“5”點這一過程中合力做功W=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打“5”點時小車動能作為小車動能的改變量，算得EK

=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（2）此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏??；D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數(shù)點間時間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點時小車的速度此時小車動能（2）由題意可知合力對物體做功的測量值大于動能增量的測量值，分析四個選項可知，只有A、B符合題意。9.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)參考答案：20.70m/s10.⑵空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體放出熱量為5.0×104J。在此過程中，該氣體的內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，活塞對氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內(nèi)能增加了1.5×105J11.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：12.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級的1200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個光子；

此時處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個光子；

此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200+400+600=220013.（1）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為

。當(dāng)照射光的頻率繼續(xù)增大時，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個有界的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.50T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在距磁場左邊界MN的1.0m處有一個放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)（鐳）,發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對α粒子

動量守恒得

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了精確測量一電動勢約為5V，內(nèi)阻約為2.5Ω的直流電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，現(xiàn)在除提供導(dǎo)線若干、開關(guān)一個和待測電源外，還提供有如下儀器：A．電流表A（量程為200mA，內(nèi)阻約為10Ω）B．電流表G1（量程為50mA，內(nèi)阻約為20Ω）C．電流表G2（量程為20mA，內(nèi)阻為50Ω）D．定值電阻10ΩE．定值電阻50ΩF．定值電阻150ΩH．滑動變阻器50ΩJ．滑動變阻器500Ω選擇合適的儀器，設(shè)計的實驗電路如圖甲所示，電流表A的讀數(shù)為IA，電流表G的讀數(shù)為Ig，移動滑動變阻器，測量多組IA和Ig的數(shù)據(jù)，并以IA為縱軸坐標(biāo)，以Ig為橫坐標(biāo)描點作圖，若得到的圖象如乙圖所示，對應(yīng)的關(guān)系方程為IA=kIg+b，且測量電路中對應(yīng)的儀器參數(shù)如圖所示，則b=（用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示）；若b的數(shù)值為0.4，則電路中定值電阻R2應(yīng)選擇：D（填D、E或F），滑動變阻器應(yīng)該選擇：H（填H或J）；在該實驗電路中，是否會因為儀表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實驗誤差：不會（填“會”或“不會”）．參考答案：：解：由圖甲所示電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電源電動勢：E=Ig（Rg+R1）+（Ig+IA）（R2+r），則：IA=，圖象對應(yīng)的關(guān)系方程為IA=kIg+b，則：b=，由題意可知，電源電動勢約為5V，內(nèi)阻約為2.5Ω，b的數(shù)值為0.4，則電路中定值電阻R2應(yīng)選擇：D，滑動變阻器應(yīng)該選擇：H；由圖示圖象與圖象的函數(shù)表達(dá)式可知，在該實驗電路中，不會會因為儀表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實驗誤差．故答案為：；D；H；不會；15.（10分）欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A．電池組（3V，內(nèi)阻1）

B．電流表（0~3A，內(nèi)阻0.0125）C．電流表（0~0.6A，內(nèi)阻0.125） D．電壓表（0~3V，內(nèi)阻3k）E．電壓表（0~15V，內(nèi)阻15k）

F．滑動變阻器（0~20，額定電流1A）G．滑動變阻器（0~2000，額定電流0.3A）

H．開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是__________________；（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應(yīng)采用電流表______________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實驗中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示，圖示中I=_______A，U=_______V。（4）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~0.5A范圍內(nèi)改變請按要求在下面方框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖。（5）某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑d=_______mm。另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長度L=______mm。參考答案：（1）ACDFH（2）外（3）0.48

2.20

（4）見解析（5）3.205

50.15（1）電源必須選擇；由于電源電動勢3V，待測電阻大約5Ω，故最大電流不超過0.6A，為減小誤差，選擇較小的量程，故選0.6A的電流表；由于電源電動勢3V，為減小誤差，電壓表選擇較小的量程，故選3V量程的電壓表；為使操作方便，選擇電阻值較小的滑動變阻器；故答案為：ACDFH。（2）由于＞，故待測電阻的阻值與電流表內(nèi)阻相接近，如果采用內(nèi)接法，電流表的分壓作用較大，故應(yīng)該選用安培表外接法。（3）電流表示數(shù)0.48A，電壓表示數(shù)2.20V。（4）電路圖如圖所示（5）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)3mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=3mm+0.205mm=3.205mm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3mm=0.15mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=50mm+0.15mm=50.15mm。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，直角玻璃三棱鏡ABC置于空氣中，棱鏡的折射率為．一細(xì)光束從AC的中點D垂直AC面入射，AD=，求：①光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角．②光從進入棱鏡到它第一次從棱鏡中射出所經(jīng)歷的時間(光在真空中的傳播速度為c)．

參考答案：17.（8分）如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R=0.5m，軌道在C處與水平地面相切，在C處放一小