遼寧省遼陽市燈塔雞冠山鄉(xiāng)中學2021年高三物理期末試題含解析

遼寧省遼陽市燈塔雞冠山鄉(xiāng)中學2021年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，三個物塊重均為100N，小球P重20N，作用在物塊2的水平力F=20N,整個系統(tǒng)平衡，則A．1和2之間的摩擦力是20NB．2和3之間的摩擦力是20NC．物塊3受5個力作用D．3與桌面間摩擦力為20N參考答案：BC整個系統(tǒng)平衡，則物塊1只受到重力和物塊2的支持力，1和2之間的摩擦力為0，A錯誤；物塊2水平方向受拉力F和物塊3的摩擦力，由二力平衡可知2和3之間的摩擦力是20N，B對；對物塊3分析可知，水平方向受繩的拉力和物塊2的摩擦力，二力平衡，所以物塊3與桌面之間的摩擦力為0，物塊3受重力、桌面的支持力、繩的拉力、物塊2的壓力和摩擦力5個力的作用，故C對D錯。2.（多選題）均勻長棒一端擱在地面上，另一端用細線系在天花板上，如圖所示受力分析示意圖中，正確的是（）A． B． C． D．參考答案：ACD【考點】力的合成與分解的運用．【分析】均勻長木棒處于靜止狀態(tài)，抓住合力為零確定受力圖的正誤．【解答】解：A、因為重力mg和地面支持力FN的方向都在豎直方向上，若拉力F在豎直方向上，則地面對木棒就沒有摩擦力作用（木棒對地面無相對運動趨勢），故A正確；B、若拉力F的方向與豎直方向有夾角，則必然在水平方向上有分力，使得木棒相對地面有運動趨勢，則木棒將受到地面的靜摩擦力Ff，且方向與F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力為零，故B錯誤，C、D正確．故選ACD．3.為了安全，汽車在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離，這是因為從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的反應時間里，汽車仍然要通過一段距離，這個距離稱為反應距離，而從采取制動動作到汽車停止運動通過的距離稱為制動距離，表中是在不同速度下的反應距離和制動距離的部分數(shù)據(jù)，根據(jù)分析計算，表中未給出的數(shù)據(jù)x、y應是

）速度m/s反應距離m制動距離m10122015X452024Y2530125

A．x=18，y=80

B．x=18，y=90

C．x=20，y'=100

D．x=20，y=105參考答案：A4.如圖，，質(zhì)量均為m的兩個鐵塊a，b放在水平桌面上，二者用張緊的輕質(zhì)橡皮繩,通過光滑的定滑輪相連，系統(tǒng)都處于靜止狀態(tài)，，若用水平外辦將a向左由P緩慢移至M處，b未動；撤掉外力后仍都能保持靜止，對a、b進行分析，正確的有

A．鐵塊a在P、M兩點位置所受的摩擦力大小都等于b

受的摩擦力大小

B．兩者對桌面的壓力一定都變大

C．水平外力推動a做的功等于橡皮繩增加的勢能

D．此過程b受的摩擦力變大，但如果用外力將a繼續(xù)向左移動下去，b受的摩擦力有可能會突然變小參考答案：D5.在核反應方程中，X表示的是A.質(zhì)子

B.中子

C.電子

D.α粒子參考答案：A設X為：，根據(jù)核反應的質(zhì)量數(shù)守恒：，則：電荷數(shù)守恒：，則，即X為：為質(zhì)子，故選項A正確，BCD錯誤。點睛：本題考查了核反應方程式，要根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X的種類。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計）從斜面頂端A點由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時的速度

m／s及所用時間

s．（g取10m/s2）參考答案：7.如圖所示，A和B的質(zhì)量分別是1kg和2kg，彈簧和懸線的質(zhì)量不計，在A上面的懸線燒斷的瞬間，A的加速度等于

B的加速度等于

參考答案：30m/s2，08.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

9.1919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：

10.如圖所示，三棱鏡截面是邊長為L=2cm的等邊三角形，一束單色光與AB邊成30°角斜射到AB邊中點上，光束進入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，再經(jīng)過三棱鏡折射后離開三棱鏡。光束離開三棱鏡時相對于入射光線偏轉的角度為θ=___________；棱鏡對這束單色光的折射率n=___________；這束光通過三棱鏡的時間t=___________。(已知真空中的光速c=3×108m/s)參考答案：

(1).60°

(2).

(3).,1×10-10s【詳解】解：如圖所示，由于光束進入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，可知，折射率：；根據(jù)可得：，這束光通過三棱鏡的時間：11.一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結果保留3位有效數(shù)字）參考答案：4.5,9.612.如圖所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，燈L標有“3V

3W”字樣，R3是最大電阻是6Ω的滑動變阻器．P為滑片，電流表內(nèi)阻不計，燈L電阻不變．當P滑到A時，燈L正常發(fā)光；當P滑到B時，電源的輸出功率為20W．則電源電動勢為_____V；當P滑到變阻器中點G時，電源內(nèi)電路損耗功率為______W．參考答案：12

2．5613.如圖，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉于導熱汽缸中，活塞可沿氣缸內(nèi)壁無摩擦滑動。通過加熱使氣體溫度從T1升高到T2，此過程中氣體吸熱12J，氣體膨脹對外做功8J，則氣體的內(nèi)能增加了

J；若將活塞固定，仍使氣體溫度從T1升高到T2，則氣體吸收的熱量為

J．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知大于。考點：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(計算)為了迎接太空時代的到來,美國國會通過了一項計劃:在2050年前建造成太空升降機,就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上,另一端系住升降機,放開繩,升降機能到達地球上,人坐在升降機里,在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半徑R=6400km。在地球表面時某人用彈簧測力計稱得某物體重32N,站在升降機中,當升降機以加速度a=g/2(g為地球表面處的重力加速度)豎直加速上升時,此人再一次用同一彈簧測力計稱得同一物體重為18N,忽略地球自轉的影響,求升降機此時距地面的高度。參考答案：h=3R=1.92×107m設物體質(zhì)量為m,在離地面高h處的重力加速度為g',地球質(zhì)量為M,半徑為R。在地面上:F1=mg①GMm/R2=mg②在高h處:F2-mg'=ma③GMm/(R+h)2=mg'④將F1=32N,F2=18N,a=g/2代入①③,得:g'=5/8m/s2⑤由②④得:g'/g=

(R/R+h)2⑥ 由⑤⑥得:h=3R=1.92×107m。17.（16分）“綠色奧運”是2008年北京奧運會的三大理念之一，奧組委決定在各比賽場館使用新型節(jié)能環(huán)保電動車，屆時江漢大學的500名學生將擔任司機，負責接送比賽選手和運輸器材。在檢測某款電動車性能的某次實驗中，質(zhì)量為8×102㎏的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為15m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v，并描繪出F—圖象（圖中AB、BO均為直線））。假設電動車行駛中所受的阻力恒定，求此過程中（1）電動車的額定功率；（2）電動車由靜止開始運動，經(jīng)過多長時間，速度達到2m/s？參考答案：分析圖線可知：電動車由靜止開始做勻加速直線運動，達到額定功率后，做牽引力逐漸減小的變加速直線運動，達到最大速度后做勻速直線運動。

當最大速度vmax=15m/s時，牽引力為Fmin=400N，故恒定阻力

f=Fmin=400N

3分

額定功率

P=Fminvmax=6kW

3分

勻加速運動的末速度

2分

代入數(shù)據(jù)解得

v=3m/s

1分

勻加速運動的加速度

2分

代入數(shù)據(jù)解得

1分

電動車在速度達到3m/s之前，一直做勻加速直線運動

故所求時間為

2分

將v/=2m/s代入上式解得

t=1s