山東省菏澤市曹縣磚廟鎮(zhèn)西田集中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省菏澤市曹縣磚廟鎮(zhèn)西田集中學(xué)2021年高三物理下學(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.物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止．以、、和分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間．則以下各圖象中，能正確反映這一過程的是參考答案：C2.如圖所示，矩形線圈ABCD在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的DC邊勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈的匝數(shù)為N、面積為S。從圖示位置開始計時，在矩形線圈右側(cè)接一變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，其中副線圈采用雙線繞法，從導(dǎo)線對折處引出一個接頭c，連成圖示電路，K為單刀雙擲開關(guān)，R為光敏電阻。下列說法正確的是（

）A．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSωcosωtB．K接b時，電阻R上消耗的功率為C．K接c時，電壓表示數(shù)為D．K接c時，用黑紙遮住電阻R，變壓器輸入電流將變大參考答案：C本題旨在考查變壓器的構(gòu)造和原理、交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理。A、從垂直于中性面時開始計時，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為，故A錯誤；B、K接b時，副線圈匝數(shù)一砸，根據(jù)，電阻兩端的電壓為：，電阻R上消耗的功率為，故B錯誤；C、K接c時，根據(jù)，電阻兩端的電壓為：，故C正確；D、變壓器的輸入電壓和匝數(shù)不變，輸出電壓不變，K接c時，用黑紙遮住電阻R，電阻變大，輸出功率變小，所以輸入功率也變小，故D錯誤。故選：C【易錯警示】本題關(guān)鍵明確交流四值、理想變壓器的變壓比公式、功率關(guān)系，注意求解電量用平均值。3.（多選）如圖所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處．滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖所示．以下判斷正確的是（）A．圖線與縱軸的交點M的值aM=﹣g

B．圖線與橫軸的交點N的值TN=mgC．圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m

D．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)1/m參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：對貨物受力分析，受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的一般表達式進行分析．解答：解：對貨物受力分析，受重力mg和拉力T，根據(jù)牛頓第二定律，有T﹣mg=maa=﹣g作出加速度與拉力T的關(guān)系圖象如下圖A、當(dāng)T=0時，a=﹣g，即圖線與縱軸的交點M的值aM=﹣g，故A正確；B、當(dāng)a=0時，T=mg，故圖線與橫軸的交點N的值TN=mg，故B正確；C、D、圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，故C錯誤，D正確；故選ABD．點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的一般表達式進行討論．4.（多選）一質(zhì)量m=1kg的物體在水平恒力F作用下沿水平面運動，1s末撤去恒力F，其v﹣t圖象如圖所示．則恒力F和物體所受阻力f的大小是（）A．F=8NB．F=9NC．f=2ND．f=3N參考答案：解：由圖線得，勻加速直線運動的加速度大小，勻減速直線運動的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣f=ma1，f=ma2，解得f=3N，F(xiàn)=9N．故B、D正確，A、C錯誤．故選BD．5.物體以60J的初動能，從A點出發(fā)作豎直上拋運動，在它上升到某一高度時，動能損失了30J，而機械能損失了10J，則該物體再落回到A處的動能為（假設(shè)空氣阻力大小恒定）（

）A、50J

B、40J

C、30J

D、20J參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點的橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開始計時，波源O點剛開始振動時的振動方向

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)；波的周期為

s，質(zhì)點P經(jīng)過

s時間第二次達到波峰．參考答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)7.B．若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2＝2∶1，則它們的軌道半徑之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。參考答案：∶1

1∶2由開普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛頓第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。8.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動變阻器R很小。不改變滑動變阻器R滑動觸頭位置，當(dāng)電阻箱R0的阻值為10kΩ時，電壓表正好滿偏；當(dāng)電阻箱R0的阻值為30kΩ時，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

9.放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨______輻射。在α射線、β射線、X射線、紅外線、γ射線、紫外線中，不屬于電磁波的為___________________。參考答案：γ射線，β射線、α射線10.為探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了如圖所示的實驗裝置。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間與速度的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在右圖作出小車的v－t圖象。（3）通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點？_________。請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由：_________________________。參考答案：(1)之前；(2)如圖所示。(3)同意；在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．11.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖19所示，經(jīng)0.6s時間質(zhì)點a從t=0開始第一次到達波峰位置，則這列波的傳播速度為

m/s，質(zhì)點b第一次出現(xiàn)在波谷的時刻為

s。參考答案：5

1.4因為a第一次到波峰的時間為=0.6，T=0.8s，波長λ=4m，由v==5m/s。波傳到8m處的時間為一個T，又經(jīng)到波谷，所以時間t=T+=1.4s。13.如圖，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比=________。參考答案：13.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點，請說明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對)

（2）（見圖）

（3）未計入砝碼盤的重力三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）根據(jù)量子理論，光子具有動量。光子的動量等于光子的能量除以光速，即，光照射到物體表面并被反射時，會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”。光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)。光壓的產(chǎn)生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強。（1）激光器發(fā)生的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光束垂直照射在物體表面，試計算單位時間內(nèi)到達物體表面的光子的總動量.（2）若該激光束被物體表面完全反射，試求出其在物體表面引起的光壓表達式.（3）設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當(dāng)然這只有當(dāng)太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當(dāng)這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少米（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）？設(shè)平板處于地球繞太陽運動的公轉(zhuǎn)軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內(nèi)各行星對平板的影響.已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2·s（即在單位時間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10－3m/s2）。參考答案：解析：（1）設(shè)單位時間內(nèi)激光器發(fā)出的光子數(shù)為n，每個光子的能量為E，動量為p，則激光器的功率為

①

所以，單位時間內(nèi)到達物體表面的光子總動量為：

②（2）激光束被物體表面完全反射時，其單位時間內(nèi)的動量改變量為：△p=2p總=

③根據(jù)動量定理，激光束對物體表面的作用力為：

④因此，激光束在物體表面引起的光壓為：

⑤（3）設(shè)平板的質(zhì)量為m，密度為，厚度為d，面積為S1，已知太陽常量為J；地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為a.利用太陽的光壓將平板送到太陽系以外的空間去，必須滿足條件；太陽光對平板的壓力大于太陽對其的引力，結(jié)合（2）的結(jié)論，有：

⑥而平板的質(zhì)量m=

⑦所以：

⑧解以上各式可得：m

⑨因此，平板的厚度應(yīng)小于1.6×10—6m評分標(biāo)準(zhǔn)：本題18分，（1）問4分，（2）問6分，（3）問6分。①～⑥式各2分，⑦式1分，⑨式3分。17.如圖所示，放在光滑水平面上的小車可以在兩個固定障礙物A、B之間往返運動。小車最左端放有一個小木塊，初始小車緊挨障礙物A靜止。某時刻，一粒子彈以速度v0射中木塊并嵌入其中。小車向右運動到與障礙物B相碰時，木塊恰好運動到了小車的最右端，且小車與木塊恰好達到共速。小車和它上面的木塊同時與障礙物B相碰，碰后小車速度立即減為零，而木塊以碰撞之前的速度反彈，過一段時間，小車左端又與