2021-2022學(xué)年貴州省貴陽(yáng)市中鐵五局集團(tuán)第二中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年貴州省貴陽(yáng)市中鐵五局集團(tuán)第二中學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示，長(zhǎng)度L=10 m的水平傳送帶以速率v0=4 m/s沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，質(zhì)量m=1 kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v1=6 m/s的初速度從右端滑上傳送帶。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，重力加速度g=10 m/s2，則物塊：A相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為4.5mB相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為10.5mC從滑上傳送帶到滑下傳送帶所用的時(shí)間2.5 sD從滑上傳送帶到滑下傳送帶所用的時(shí)間3.125 s 參考答案：AD2. 了解物

2、理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合事實(shí)的是A.英國(guó)的物理學(xué)家?guī)旎ㄟ^(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e的電荷量B.德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出開(kāi)普勒的三大定律C.英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律電磁感應(yīng)定律D.法國(guó)物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 參考答案：BC3. （單選）汽車從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿直線ACB做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第4s末到達(dá)C點(diǎn)并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)勻減速前進(jìn)，再經(jīng)6s到達(dá)B點(diǎn)停止已知AB長(zhǎng)為30m，則下列說(shuō)法正確的是（）A通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為3m/sB通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/sCAC段位移為15mD汽車在AC段平均速度大于C

3、B段平均速度參考答案：解：A、B、設(shè)C的速度為v，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式，則AC段和BC段的平均速度都為，根據(jù)x=得：，代入數(shù)據(jù)，解得v=6m/s故A錯(cuò)誤，B正確 C、AC段的位移故C錯(cuò)誤 D、AC段、BC段的平均速度相等，都為故D錯(cuò)誤故選：B4. 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)()參考答案：D5. （單選）.將一只蘋(píng)果斜向上拋出，蘋(píng)果在空中依次飛過(guò)三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3圖中曲線為蘋(píng)果在空中運(yùn)行的軌跡若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說(shuō)法正確的是（ ）A蘋(píng)果通過(guò)第

4、1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長(zhǎng)B蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶的平均速度最大C蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶重力做的功最大D蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗(yàn),韓美情報(bào)部門通過(guò)氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實(shí)驗(yàn)的核原料是，則完成核反應(yīng)方程式 本次核試驗(yàn)釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸 TNT 當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.043 9 u，中子質(zhì)量為1.008 7 u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.907 7 u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.907 2 u，1 u相

5、當(dāng)于931.5 MeV的能量，求一個(gè)原子裂變釋放的能量參考答案：根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：m=235.0439 u+1.0087 u89.9077 u135.9072 u101.0087 u=0.1507 u根據(jù)愛(ài)因斯坦方程 E = m c2 = 0.150 7931.5 MeV =140.4 MeV 7. 如圖所示，在與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)放置一個(gè)折成銳角的導(dǎo)線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導(dǎo)線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開(kāi)始向右勻速滑動(dòng)。設(shè)線框和直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為，磁感強(qiáng)度為，則回路中的感應(yīng)電流的方向?yàn)開(kāi)（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），感應(yīng)電流的大小為_(kāi)

6、。參考答案：逆時(shí)針（1分）；（3分）8. 一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案： 解析：首先畫(huà)出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1m1

7、gm1 同理B球在最高點(diǎn)有m2gN2m2 B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR 又N1N2由式解得v09. 馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開(kāi)始用80s的時(shí)間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力保持不變，并且它在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第8s末開(kāi)始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為15m/s，已知開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中馬拉雪橇做功的平均功率是_W；雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小是_N。參考答案：答案：687；48.210. 某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證

8、“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟 （3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打

9、點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1v2）。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）.參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動(dòng)能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有對(duì)沙和沙桶，有 mg-T=ma對(duì)小車，有 T=Ma解得故當(dāng)Mm時(shí)，有Tmg小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩

10、擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一端墊高；故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦力；（3）總功為：mgL，動(dòng)能增加量為：故答案為：mgL=11. 據(jù)新華社報(bào)道，由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(又稱“人造太陽(yáng)”)已完成了首次工程調(diào)試。其中“人造太陽(yáng)”的核反應(yīng)方程式是，則X為_(kāi)，已知的質(zhì)量為的質(zhì)量為的質(zhì)量為，X的質(zhì)量為，真空中的光速為c，則在此核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為_(kāi)。參考答案：由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為中子，即，由可得核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能。12. 如圖，用細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M = 0.6 kg的物體A，物

11、體A 靜止在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上。細(xì)繩的另一端通過(guò)圓盤(pán)中心的光滑小孔O吊著系著質(zhì)量為m = 0.3 kg的小球B。物體A 到O 點(diǎn) 的距離為 0.2 m.物體A與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為 2 N，為使物體A與圓盤(pán)之間保持相對(duì)靜止，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度范圍為 。（g = 10 m/s2）參考答案：13. 一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為_(kāi) N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)

12、，直至分離的過(guò)程中，彈簧彈力做的功為_(kāi)J。參考答案： N； J。三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 學(xué)校開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用置于圓弧上某位置的光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過(guò)該位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h（1）該同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得長(zhǎng)直桿的橫截面的直徑如圖為 mm組次12345h/m0.100.150.200.250.30vA（m/s）1.732.122.462.743.00（2）調(diào)節(jié)光電門在圓弧上的位置，測(cè)得多組數(shù)據(jù)如表格所示請(qǐng)

13、選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，猜想并寫(xiě)出vA與h的函數(shù)關(guān)系等式 .（3）當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，不計(jì)一切摩擦，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)守恒規(guī)律寫(xiě)出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式EK= （請(qǐng)用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示）.（4）為了減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l可行性措施 .參考答案：（1）7.25mm （2分）（2）vA2=30h （2分）（3） （2分）（4）選擇密度較大的直桿（或選擇直徑較小的直桿，或全答）15. (4分)某同學(xué)在“研究小車的加速度與外力關(guān)系”的探究實(shí)驗(yàn)中，使用了光電門。他將光電門固定在軌道上的某點(diǎn)B，用不同重力的物體拉小車，但每次小車從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出對(duì)應(yīng)不

14、同外力時(shí)小車上遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間t，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出F反比于t2。則他就得出物體的加速度正比于外力的結(jié)論。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明該同學(xué)這樣做的理由。參考答案：解析： ，-1分，-1分-1分若F反比于t-2，則加速度正比于外力。-1分四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場(chǎng)中的Q(-2h，-h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)已知MN平行于x軸， N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2

15、h，2h)，不計(jì)粒子的重力求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t參考答案：17. （15分）如圖所示，厚度不計(jì)的薄板A長(zhǎng)l=5.0 m，質(zhì)量M=5.0 kg，放在水平桌面上(桌面足夠長(zhǎng))。在A上距右端s=3.0 m處放一物體B（大小不計(jì)），其質(zhì)量m=2.0 kg，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，原來(lái)系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)在板的右端施加一大小恒定的水平力F26 N，持續(xù)作用在A上，將A從B下抽出。（g=10m/s2）求：（1）A從B下抽出前A、B的加速度各是多少；（2）B運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)A。參考答案： （1）對(duì)于A：解得對(duì)于B：解得（2）設(shè)經(jīng)時(shí)間t抽出18. 如圖，三棱鏡ABC中A=90，B=60AB的邊長(zhǎng)為讓光線從AB邊的中點(diǎn)D以某一角度射入三棱鏡，到達(dá)AC邊時(shí)恰好發(fā)生全反射已知棱鏡的折射率n=，不考慮光在BC邊的反射，求：（真空中的光速為c）（1）光從BC邊出射角的正弦值sini；（2）光