2021年广西壮族自治区柳州市保桓中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年广西壮族自治区柳州市保桓中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下。已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A.小球的速率为了B.小球的速率为C.小球在水平方向的速度大小为voD小球在水平”向的速度大小为参考答案：2.下列说法正确的是A．水中的空气泡看上去特别明亮，是全反射的结果B．光导纤维同时传输几百万路信号互不影响，利用了光的全反射和波的独立性原理C．沙漠上的“蜃景”是由于光的折射和全反射D．晚上，人们看到的星体位置比实际位置低参考答案：ABC解析：晚上，人们看到的星体位置比实际位置高。3.（多选）我们设计这样一个情景，细线下端悬挂一个质量为m的钢球，细线上端固定于O点，用不同长度的细线拉着钢球，使钢球在同一水平面内不同的轨道上做匀速圆周运动，（小球可视为质点），以下说法正确的是（）A．轨道半径越大周期就越大B．轨道半径越大线速度就越大C．轨道半径越大向心力就越大D．在同一轨道上小球的质量越大向心加速度就越大参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：比较两个小球，两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解．解答：解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①；由向心力公式得到：F=mω2r②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ③；由①②③三式得，ω=．知角速度相等，由T知，角速度相同，则周期相同．故A错误．由v=wr，轨道半径越大线速度就越大．故B正确．由F=mω2r，轨道半径越大向心力越大，故C正确；由a=ω2r，在同一轨道上小球的向心加速度相同，与质量无关，故D错误．故选：BC．点评：本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式．4.下列说法正确的是:

A.

露珠呈球形是由于表面张力所致B.

不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力C.

在一定温度下当气体容纳某种液体分子的个数达到极值时，这种气体就成为饱和汽，此时液体就不再蒸发D.

给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的参考答案：AC解析：露珠呈球形是由于表面张力所致，选项A正确；不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，选项B错误；在一定温度下当气体容纳某种液体分子的个数达到极值时，这种气体就成为饱和汽，此时液体就不再蒸发，选项C正确；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由气体压强大于大气压造成的，选项D错误。5.abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示．一束含有红光和紫光的光束垂直入射到ac面上，在ab面上都发生全反射．若不考虑自bc面反射的光线，下列说法正确的是(

)A．图示初始情况下，全反射棱镜起到了改变传播方向180°的作用B．红光和紫光进入棱镜后，波长都变大C．紫光的光子能量大于红光的光子能量D．若入射点O的位置保持不变，入射光顺时针方向逐渐偏转，则红光将首先从ab面射出参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：7.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.08.如图12所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=_____m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=_____。（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）图12

参考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.0509.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：51610.（4分）图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是

m，汽车的速度是

m/s。参考答案：答案：17，17.911.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）实验过程中，电火花计时器应接在

电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：12.（4分）有一电源，电动势为6Ｖ，内电阻为2Ω，将它与一台线圈电阻为1Ω的电动机和一个理想电流表串联成闭合电路，电流表读出电流为0.5Ａ，则整个电路的总功率Ｐ＝

Ｗ，电动机的输出功率Ｐ2＝

Ｗ。参考答案：

答案：3，2.2513.一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。水的摩尔体积是___________m3/mol。已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则需要__________分钟蒸发完。参考答案：1.8×10－5，6.67×1012三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合＝________N.

参考答案：(1)53(51～55)(2)2.10(2.08～2.12)图略(3)3.3(3.1～3.5)15.如图所示，一端带有滑轮的粗糙长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2。（1）用此装置验证牛顿第二定律，且认为A受到外力的合力等于B的重力，除平衡摩擦力外，还必须满足

；实验测得的加速度为

（用上述字母表示）；

(2)若考虑到d不是远小于L，则加速度测量值比真实值

（填“大”或“小”）；(3)如果已经平衡了摩擦力，

（填“能”或“不能”）用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是

。参考答案：（1）（1分），（1分）

（2）（2分）大

（3）（1分）不能

，（1分）摩擦力做功，没有满足只有重力做功，故机械能不守恒四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一固定粗糙斜面与水平面夹角．

一质量m=lkg的小物体（可视为质点），在F=10N的沿

斜面向上的拉力作用下，由静止沿斜面向上运动．已知斜

面与物体间的动摩擦因数，取g=l0．试求：

(1)若力F作用2s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离．

(2)物体再次回到出发点时的动能．参考答案：17.飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。己知极板a、b间的电压为U0，问距为d，极板M、N的长度和问距均为L。不计离子重力及进入a板小孔时的初速度。(1)若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板小孔到探测器的飞行时间t与比荷k的关系式；（，q和m分别为离子的电荷量和质量）(2)若在M、N问只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值。参考答案：18.（12分）如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长。求

（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？(取g=l0m/s2)参考答案：解析：（1）物块的加速度