湖南省株洲市醴陵富里中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析

湖南省株洲市醴陵富里中學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.（多選）如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細線系住放在斜面上．細線另一端跨過定滑輪，用力拉細線使小球沿斜面緩慢移動一段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細線對小球的拉力變大B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變小參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；重力；物體的彈性和彈力．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：取小球為研究對象，根據(jù)平衡條件得到拉力、支持力與繩子和斜面夾角的關系式，即可分析其變化；對斜面研究，由平衡條件分析地面對斜面的支持力和摩擦力，即可分析斜面對地面的壓力變化．解答：解：A、B設物體和斜面的質(zhì)量分別為m和M，繩子與斜面的夾角為θ．取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和繩子的拉力T，則由平衡條件得

斜面方向：mgsinα=Tcosθ

①

垂直斜面方向：N+Tsinθ=mgcosα

②使小球沿斜面緩慢移動時，θ增大，其他量不變，由①式知，T增大．由②知，N變小，故A正確，B錯誤．C、D對斜面和小球整體分析受力：重力（M+m）g、地面的支持力N′和摩擦力f、繩子拉力T，由平衡條件得

f=Nsinα，N變小，則f變小，

N′=（M+m）g+Ncosα，N變小，則N′變小，由牛頓第三定律得知，斜面對地面的壓力也變小．故D錯誤，D正確．故選：AD點評：本題采用隔離法研究兩個物體的動態(tài)平衡問題，分析受力情況是基礎．2.下列說法中正確的是A．第二類永動機無法制成是因為它違背了熱力學第一定律B．教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運動，這種運動是布朗運動C．地面附近有一正在上升的空氣團（視為理想氣體），它與外界的熱交換忽略不計。已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中氣團體積增大，溫度降低D．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞，不可能由低溫物體傳給高溫物體參考答案：C3.（多選）己知氘核的比結(jié)合能是1.09MeV，氚核的比結(jié)合能是2.78MeV；氦核的比結(jié)合能是7.03MeV。在某次核反應中，1個氘核和1個氚核結(jié)合生成1個氦核，則下列說法中正確的是_______。(雙選，填正確答案標號)A．這是一個裂變反應

B．核反應方程式為C．核反應過程中釋放的核能是17.6MeV D．目前核電站都采用上述核反應發(fā)電參考答案：BC本題旨在考查愛因斯坦質(zhì)能方程、原子核的結(jié)合能、裂變反應和聚變反應?！疚锢怼x修3-5】A、1個氘核和1個氚核結(jié)臺生成1個氮核，這是聚變反應．故A錯誤；B、1個氘核和1個氚核結(jié)臺生成1個氮核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒知同時有一個中子生成，反應方程為，故B正確；C、根據(jù)質(zhì)能方程，得一次聚變釋放出的能量：，故C正確；D、目前核電站都采用核裂變發(fā)電，故D錯誤。故選：BC4.如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置,環(huán)心為O點,質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關于小球從A到A關于O的對稱點A′過程加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯誤的是(取O點為坐標原點且重力勢能為零,向下為正方向,無限遠電勢為零)()參考答案：D5.男子跳高比賽中，瑞典名將斯蒂芬?霍爾姆跳出了2米36的好成績，超過了所有的對手。在2004年于德國舉行的埃伯斯塔德國際跳高比賽中，霍爾姆曾經(jīng)跳出過這一成績，創(chuàng)造了該項目的世界最佳紀錄。跳高運動員在下圖所示的四種過桿姿勢中，重心最能接近甚至低于橫桿的是(

)參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用歐姆表測電阻時，將選擇開關置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：.歐姆調(diào)零（2分）

32007.

(3)用如圖所示的裝置，要探究恒力做功與動能改變的關系的實驗數(shù)據(jù)應滿足一個怎樣的關系式

，從而得到動能定理。(用上題符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果)參考答案：8.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

▲

；Y粒子的符號為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）9.質(zhì)點做初速度為零的勻變速直線運動，加速度為，則質(zhì)點在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s10.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得11.如圖，質(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動桿之間有大小不計的光滑轉(zhuǎn)軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉(zhuǎn)軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

12.在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動，穿過勻強磁場，平行磁場區(qū)域的寬度大于線框邊長，如圖甲所示．測得線框中產(chǎn)生的感應電流i的大小和運動時間t的變化關系如圖乙所示．已知圖象中四段時間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時間內(nèi)水平外力的大小之比1：1；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線框邊長與磁場寬度比值為7：18．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化．專題：電磁感應——功能問題．分析：線框未進入磁場時沒有感應電流，水平方向只受外力作用．可得△t1、△t3兩段時間內(nèi)水平外力的大小相等．設線框加速度a，bc邊進入磁場時速度v，根據(jù)運動學位移公式得到三段位移與時間的關系式，即可求出則線框邊長與磁場寬度比值．解答：解：因為△t1、△t3兩段時間無感應電流，即無安培力，則線框做勻加速直線運動的合外力為水平外力．所以△t1、△t3兩段時間內(nèi)水平外力的大小相等．即水平外力的大小之比為1：1．設線框加速度a，bc邊進入磁場時速度v，△t2=△t3=2△t4=2△t，線框邊長l，磁場寬L根據(jù)三段時間內(nèi)線框位移，得：

v?2△t+a（2△t）2=l

v?4△t+a（4△t）2=L

v?5△t+a（5△t）2=l+L解得：=故答案為：1：1，7：18．點評：此題是電磁感應與電路、力學知識的綜合，根據(jù)圖象上獲取的信息，結(jié)合E=Blv分析線框的運動情況是解題的關鍵．13.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，質(zhì)點Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，則該波的傳播方向為沿x軸___（填”正”“負”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質(zhì)點P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負

(2).10

(3).8（1）此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質(zhì)點P通過的路程為三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后

（）

A.水平方向的分運動是勻速直線運動

B.水平方向的分運動是勻加速直線運動

C.豎直方向的分運動是自由落體運動

D.豎直方向的分運動是勻速直線運動參考答案：答案：C15.如圖所示“用DIS研究機械能守恒定律”實驗裝置．下列步驟正確的是（）A．讓擺錘自然下垂，調(diào)整標尺盤，使其豎直線與擺錘線平行B．將擺錘置于釋放器內(nèi)，釋放桿進行伸縮調(diào)整，使擺錘的系線松弛一點便于擺錘釋放C．調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點位于同一水平面內(nèi)D．將釋放器先后置于A、B、C點，將光電門置于標尺盤的D點，分別測量釋放器內(nèi)的擺錘由A、B、C三點靜止釋放擺到D點的勢能和動能參考答案：考點：驗證機械能守恒定律．專題：實驗題．分析：擺錘擺動過程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，在這個條件下得出結(jié)論：只有重力做功的情況下擺錘機械能守恒．實驗前使標尺盤上的豎直線與擺線平行，能使得光電門的接收孔與測量點位于同一水平面內(nèi)．解答：解：A、讓擺錘自然下垂，以擺線為基準，調(diào)整標尺盤的放置位置，使標尺盤上的豎直線與擺線平行，故A正確B、將擺錘置于釋放器內(nèi)并對釋放桿進行伸縮調(diào)整，應該使擺錘的細線剛好繃緊釋放擺錘，故B錯誤C、調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點位于同一水平面內(nèi)，以保證豎直的高度測量準確，故C正確D、應該把光電門置于標尺盤的B、C、D點，釋放器的擺錘始終在A點，故D錯誤故選：AC．點評：本題比較新穎，要注意結(jié)合實驗的原理進行分析，從而找出符合該實驗的原理．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示A、B質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，AB間用彈簧連接著，彈簧彈性系數(shù)k=100N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開始時作用在繩子另一端的拉力F為零，此時A處于靜止且剛沒接觸地面。現(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計摩擦且彈簧沒超過彈性限度，g=10m/s2求:（1）B剛要離開C時A的加速度,（2）若把拉力F改為F/=30N，則B剛要離開C時，A的速度大小。參考答案：（1）a1=15m/s2；豎直向下；（2）3m/s把拉力改為F=30N時，A上升過程中：Fh-mAgh-△Ep=mBV2得

考點：考查了牛頓第二定律，功能關系17.（10分）如圖所示，直線OAC為某電源的總功率隨電流變化的規(guī)律，曲線OBC為該電源內(nèi)部熱功率隨電流變化的規(guī)律，A、B對應的橫坐標為2A。精確地求出線段AB所對應的外電路的電阻及其功率多大。參考答案：解析：由題圖可知，在C狀態(tài)，外電路短路，電源的功率全部消耗在內(nèi)電路上，有，即，解得設處于線段AB時外電阻為R，對于和兩狀態(tài)E相同，即，由閉合電路歐姆定律有解得，功率為。18.

（05年全國卷Ⅰ）（20分）圖中B為電源，電動勢ε=27V，內(nèi)阻不計。固定電阻R1=500Ω，R2為光敏電阻。C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長l1=8.0×10-2m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。S為屏，與極板垂直，到極板的距離l2=0.16m。P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的三個扇形a、b和c構(gòu)成，它可繞AA'軸轉(zhuǎn)動。當細光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻R2時，R2的阻值分別為1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一細電子束沿圖中虛線以速度v0=8.0×106m/s連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=9×10-31kg。忽略細光束的寬度、電容器的充放電時間及電子所受的重力。假設照在R2上的光強發(fā)生變化時R2阻值立即有相應改變。

（1）設圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過b照射到R2上，求電子到達屏S上時，它離O點的距離y。(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)（2）設轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時t=0，試在圖2給出的坐標紙上，畫出電子到達屏S上時，它離O點的距離y隨時間t的變化圖線(0~6s間)。要求在y軸上標出圖線最高點與最低點的值。(不要求寫出計算過程，只按畫出的圖線評分。)參考答案：解析：（1）設電容器兩板間的電壓為U，

電子在電場中偏轉(zhuǎn)，有

聯(lián)立以上三式，代入數(shù)據(jù)可得電子離開電場時偏移的