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1、湖南省永州市粗石江镇中学2020-2021学年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. （多选）如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（） A 沿路径1抛出时的小球落地的速率最大 B 沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长 C 三个小球抛出的初速度竖直分量相等 D 三个小球抛出的初速度水平分量相等参考答案：【考点】： 抛体运动【分析】： 三个小球都做斜抛运动，运用运动的分解法，将其运动分解为竖直和水平两个方向研究，水平方向
2、做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据运动学公式列式，再进行分析： 解：设任一小球初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为vA、C、D、取竖直向上方向为正方向，小球竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为a=g，由0=2gh，得：vy=，h相同，vy相同，则三个小球初速度的竖直分量相同由速度的分解知：vy=v0sin，由于不同，所以v0不同，沿路径1抛出时的小球的初速度最大根据机械能守恒定律得知，小球落地时与抛出时速率相等，所以可知三个小球落地时的速率不等，也是沿路径1抛出时的小球的初速度最大又有 v
3、y=vxtan，vy相同，不同，则vx不同，初速度水平分量不等，故A正确，C正确，D错误B、由运动学公式有：h=g（）2，则得：t=2，则知三个球运动的时间相等；故B错误故选：AC【点评】： 对于斜抛运动，要能熟练运用运动的分解法进行分析，掌握相关的运动学公式是解题的基础2. （单选）如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光关于这些光下列说法正确的是（） A 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最长 B 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小 C 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D 用n=2能级跃迁到n=1能
4、级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应参考答案：【考点】： 氢原子的能级公式和跃迁【专题】：原子的能级结构专题【分析】：本题涉及氢原子的能级公式和跃迁，光子的发射，光子能量的计算，光电效应等知识点，涉及面较广只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应： 解：A、根据EmEn=h，由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光，能量最小，波长最长，故A错误；B、由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C、大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n=6故C错误；D、从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2E1=3.4ev（
5、13.6）ev=10.2ev6.34ev而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应故D正确故选：D【点评】：解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即EmEn=hv，以及知道光电效应产生的条件3. （多选）下列说法正确的是A悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显B只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数C在使两个分子间的距离由很远（r10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大D在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。E液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性F通过科技创新，我们能够研制出内
6、能全部转化为机械能的热机参考答案：ABE4. 如图所示，圆心在O点、半径为R 的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，与的夹角为60o，轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为和的小球(均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c 的两边，开始时，位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦。则 A在 由c下滑到a的过程中，两球速度大小始终相等B在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小 C若恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则=2D若恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则=3参考答案：BC5. 物体静止在离水平地面一定高处时具有60J的重力势能（以水平地面为重力势能零参考平面），自由下落至某一位置时其重
7、力势能为动能的一半。那么，该过程物体重力势能的减少量是A20J B30J C40JD60J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. 探究能力是物理学研究的重要能力之一有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后
8、得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rads-1圈数转动动能/J412841432422164423281216161232(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里。 (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度、半径r的关系式为_。参考答案：（1）填空半径/cm质量/m0角速度/rads-1圈数转动动能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2） EK=km2r2 或者EK=m2r2。7. （填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器
9、材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空： 图为电磁打点计时器，工作电压为交流 ； 图为电火花打点计时器，工作电压为交流 V参考答案：丙，46V，乙，220解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流46V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V故答案为：丙，46V，乙，2208. 特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对
10、面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为_mg；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为_。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦） 参考答案：1/2 9. 图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是 Hz；小球经过B点时的速度大小是 m/s。（重力加速度g取10 m/s2）参考答案：10；2.5 10. 测速仪安装有超声波发射和接受装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，
11、AB相距355m，已知声速为340m/s。则从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号用时为_s，汽车的加速度大小为 _ m/s2。参考答案：2, 1011. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= 。（重力加速度g取10ms2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5 0.212. 已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V= ，在地球表面附近运行的人造卫星的
12、第一宇宙速度V1= 。参考答案：，13. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将_(填“吸收”、“放出”)光子。若已知普朗克常量h=6.61034JS，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有_种频率的光子能使该金属产生光电效应参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学利用弹簧秤和刻度尺来探究一条橡皮筋弹力和伸长量之间的关系，实验时使用了一条拉伸后粗细会明显变化的橡皮筋 （1）图甲量程为2.5N的弹簧秤的读数为1.30
13、N，（2）该同学将实验的数据画在坐标纸，如图乙所示，根据实验结果，下列说法正确的是BCA数据点基本分布在一条直线上，说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律B该橡皮筋形变量越大，越容易拉伸C橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是橡皮筋横截面（粗细）大小变化引起D橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化肯定是该同学的实验操作不规范引起的参考答案：考点：探究弹力和弹簧伸长的关系.专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题分析：先得出弹簧秤的每格表示的大小，从而正确地读数读数根据实验的原理确定操作步骤是否正确解答：解：（1）弹簧秤每格为0.5N，则读数为1.30N（2）A、该图的力与形变量的关系图线不是倾斜的直
14、线，不能说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律故A错误B、由图可以看出，形变量较大时，变化相同的形变量，弹力的变化较小，知橡皮筋形变量越大，越容易拉伸故B正确C、伸长量越大，弹簧越容易拉伸，则劲度系数越小，可知橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是橡皮筋横截面（粗细）大小变化引起故C正确，D错误故选：BC故答案为：（1）1.30，（2）BC点评：解决本题的关键掌握弹簧秤的读数方法，注意最小刻度会根据图线分析出劲度系数的变化，知道图线的斜率表示弹簧的劲度系数四计算题15. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）： 小车自斜面上方一固定点1从静止开始下滑至斜面
