江蘇省連云港市新安中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析

江蘇省連云港市新安中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、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1.一只氣球以10m/s的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方距氣球s0＝6m處有一小石子以20m/s的初速度豎直上拋，則下述正確的是（g取10m/s2，不計空氣阻力）A．石子能追上氣球

B．石子追不上氣球C．若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s末追上氣球D．若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變，則只有石子到達最高點時，才能追上氣球參考答案：BC2.如圖所示，比荷為e/m的電子，以速度從A點沿AB邊射入邊長為a的等邊三角形的勻強磁場區(qū)域中，欲使電子能從BC邊穿出，磁感應強度B的取值為

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：D3.如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊a和B放在轉(zhuǎn)盤上且木塊a、B與轉(zhuǎn)盤中心在同一條直線上，兩木塊用長為上的細繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動．開始時，繩恰

好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止轉(zhuǎn)動，角速度緩慢增大，以下說法不正確的是（）A．當ω＞時，A．B會相對于轉(zhuǎn)盤滑動B．當ω＞時，繩子一定有彈力C．ω在＜ω＜范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D．ω在0＜ω＜范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大參考答案：C【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】開始角速度較小，繩子無拉力，兩木塊都靠靜摩擦力提供向心力，B先到達最大靜摩擦力，角速度繼續(xù)增大，繩子會受到拉力，角速度繼續(xù)增大，A的靜摩擦力增大，當增大到最大靜摩擦力時，開始發(fā)生相對滑動．【解答】解：A、當A所受的摩擦力達到最大靜摩擦力時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，對A有：kmg﹣T=mLω2，對B有：T+kmg=m?2Lω2，解得ω=，當ω＞時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動．故A正確．B、當B達到最大靜摩擦力時，繩子開始出現(xiàn)彈力，kmg=m?2Lω2，解得ω1=時，知ω＞時，繩子一定有彈力．故B正確．C、當角速度滿足0＜ω＜時，B所受的摩擦力變大，ω在＜ω＜范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力不變．故C錯誤．D、當ω在0＜ω＜范圍內(nèi)增大時，A所需要的向心力增大，則A所受摩擦力一直增大．故D正確．本題選不正確的，故選：C4.2012年6月24日，“神舟九號”飛船與“天宮一號”飛行器成功手動對接，“神舟九號”與“天宮一號”對接前按如圖5-34所示的軌道示意圖運行，下列說法中正確的是()．A．“神舟九號”的加速度比“天宮一號”小B．“神舟九號”運行的速率比“天宮一號”小C．“神舟九號”運行的周期比“天宮一號”長D．“神舟九號”運行的角速度比“天宮一號”大參考答案：D5.（多選題）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導軌，處于磁場方向垂直導軌平面向下且磁感應強度為B的勻強磁場中。將金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時達到最大速度。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導軌桿與導軌接觸良好。則下列說法正確的是（

）A．回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應電流B．金屬桿ab下滑的最大加速度大小為C．金屬桿ab下滑的最大速度大小為D．金屬桿從開始運動到速度最大時，桿產(chǎn)生的焦耳熱為－參考答案：AD本題旨在考查導體切割磁感線時的感應電動勢、焦耳定律。A、金屬桿向下滑動的過程中，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應電流．故A正確；B、設ab桿下滑到某位置時速度為v，則此時桿產(chǎn)生的感應電動勢為：回路中的感應電流為：桿所受的安培力為：根據(jù)牛頓第二定律有：當時桿的加速度最大，最大加速度為，方向沿導軌平面向下；故B錯誤；C、由上知，當桿的加速度a=0時，速度最大，最大速度為：，方向沿導軌平面向下；故C錯誤；D、ab桿從靜止開始到最大速度過程中，根據(jù)能量守恒定律有：

又桿產(chǎn)生的焦耳熱為：所以得：，故D正確。故選：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為．可知Y粒子為

。若的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，Y粒子的質(zhì)量為m3。真空中的光速為c，則此核反應釋放出的核能為

。參考答案：β粒子（或電子）

（m1－m2－m3）c2

7.研究加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦€，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結(jié)束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結(jié)果是：當小車質(zhì)量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗，測出

和

．實驗結(jié)果是：當拉力F相等時，a與質(zhì)量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質(zhì)量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質(zhì)量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質(zhì)量遠遠小于小車的總質(zhì)量

(4)

8.如圖所示，一正方形導線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，則，其中,代入解得：v=。因為線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，同理可求得此時線框的速度仍為v,線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢能的減少量，即Q=.考點：平衡狀態(tài)及電磁感應現(xiàn)象；能量守恒定律。9.完全相同的三塊木塊并排的固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入。若子彈在木塊中做勻減速運動，穿透第三塊木塊的速度恰好為零，則子彈依次射入每塊時的速度比為

，穿過每塊木塊所用的時間之比為

。參考答案：10.（2分）甲、乙、兩輛汽車的質(zhì)量之比是1:2，如果它們的動能相等，且輪胎與水平地面之間的動摩擦因數(shù)都相等,則它們關(guān)閉發(fā)動機后滑行距離之比是______。參考答案：

2:111.坐標原點O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡諧波，時刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是，則這列波的波速為

，從時開始計時處的質(zhì)點R第一次到達波谷所用的時間為

。參考答案：1O(3分)

0.812.簡諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1=0m和x2=1m兩處的質(zhì)點的振動圖線如圖所示，又知此波的波長大于1m，則此波的傳播速度v＝________m/s．

參考答案：

答案：

13.氫原子的能級如圖所示，設各能級的能量值分別為，且，n為量子數(shù)。有一群處于n=4能級的氫原子，當它們向低能級躍遷時，最多可發(fā)出

種頻率的光子。若n=4能級的氫原子向n=2能級躍遷時，發(fā)出的光子照射到某金屬時恰能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的極限頻率為

（用，普朗克常量表示結(jié)果），上述各種頻率的光子中還能使該金屬產(chǎn)生光電效應的光子有

種。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（選修3－4模塊）（5分）如圖所示，一束激光垂直照射在半球形玻璃磚的直徑上，并過圓心O沿直線在球面上射出，玻璃磚的半徑為R．當激光束向上平移距離d時，從A點垂直射入玻璃磚，恰好沒有光線從球面上射出，求玻璃磚的折射率。

參考答案：解析：如圖所示

由題意知臨界角的正弦為：sinC=

則玻璃磚的折射率為n=

17.如圖所示，傾角為θ=30°的足夠長的固定斜面上，在底端O處固定一垂直斜面的擋板，斜面上OM段光滑，M點及以上均粗糙。質(zhì)量為m的物塊A在M點恰好能靜止，有一質(zhì)量為2m的光滑小物塊B以初速度自N點滑向物塊A，已知MN=L，AB間每次碰撞后即緊靠在一起但不粘連，每次AB與擋板碰撞后均原速率彈回，重力加速度為g。求：（1）A、B第一次碰撞后緊靠在一起的初速度；（2）物塊A在M點上方時，離M點的最大距離s；（3）系統(tǒng)由于摩擦和碰撞所產(chǎn)生的總內(nèi)能E。參考答案：（1）小物塊B從N點運動到M點由動能定理，有：2mgLsinθ=×2-×2

(3分)解得：，為B即將與A碰撞時的速度。

(1分)A、B的碰撞過程動量守恒，有：

(3分)解得

(2分)（2）A、B在MO之間運動過程機械能守恒，故A、B返回M點時速度仍為，且來到M點后由于A受到摩擦力作用，造成AB分離。對A自M點往上運動運用動能定理，有：

(3分)其中摩擦力(1分)解得：

(1分)（3）物塊A、B最終緊靠一起在OM間作往復運動，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有：

(3分)

解得：E=3mgL

(1分)18.浙江衛(wèi)視六頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目，該運動簡化模型如圖16所示．某次運動中，手握飛鏢的小孩用不可伸長的細繩系于天花板下，在A處被其父親沿垂直細繩方向推出，擺至最低處B時小孩將飛鏢松手，飛鏢依靠慣性飛出擊中豎直放置的圓形靶最低點D點，圓形靶的最高點C與B在同一高度，C、O、D在一條直徑上，A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi)，且BC與圓形靶平面垂直。已知飛鏢質(zhì)量m＝1kg，BC距離s＝8m，靶的半徑R＝2m，AB高度差h＝0．8m，g取10m／s2。不計空氣阻力，小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點．（1）求孩子在A處被推出時初速度v0的大小；（2）若小孩擺至最低處B點時沿BC方向用力推出飛鏢，鏢剛好能擊中靶心，求在B處小孩對飛鏢做的功W；（3）在第（2）小題中，如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變，但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v，要讓飛鏢能夠擊中圓形靶，求v的取值范圍．參考答案：解析：（1）設飛鏢從B平拋運動到D的時間為t1，從B點拋出的初速度為v1,小孩和飛鏢的總質(zhì)量為M，則有

（1分）

（1分）

（1分）由以上三式解得代入數(shù)據(jù)得=8m/s