江蘇省宿遷市栟茶高級中學2021年高三物理期末試題含解析

江蘇省宿遷市栟茶高級中學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，小孩用輕繩拉放置在水平面上的箱子，第一次輕拉，沒有拉動，第二次用更大的力拉，箱子還是沒動，兩次拉力方向相同，則第二次拉時A.地面對箱子的支持力一定更大B.地面對箱子的作用力一定更大C.箱子所受摩擦力一定更大D.地面對人的作用力一定更大參考答案：BCD【詳解】A．對箱子受力分析可知：Fsinθ+N=mg，則F增大時，N減小，選項A錯誤；B．地面對箱子的作用力等于力F與箱子的重力mg的合力，當F增大時，地面對箱子的作用力一定更大，選項B正確；C．箱子所受摩擦力f=Fcosθ，則當F變大時，f一定更大，選項C正確；D．地面對人的作用力等于拉力F與人的重力Mg的合力，則當F變大時地面對人的作用力一定更大，選項D正確2.下列說法中正確的是（

）A．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用,則該處磁感應(yīng)強度一定為零B．由可知，磁場中某點的磁感應(yīng)強度與一小段通電導(dǎo)線在該點受到的安培力成正比C．同一電場中等勢面分布越密的地方，場強一定越大D．電荷在電場中某點受到的電場力方向一定與該點的電場強度方向相同參考答案：C3.如圖所示，矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路。線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω=100πrad/s。線圈的匝數(shù)N=100，邊長ab=0.2m、ad=0.4m，電阻不計。磁場只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強度大小B=T。電容器放電時間不計。下列說法正確的是A．該線圈產(chǎn)生的交流電動勢峰值為50VB．該線圈產(chǎn)生的交流電動勢有效值為25VC．電容器的耐壓值至少為50VD．電容器的電容C變大時，電流表的示數(shù)變小參考答案：B4.（單選）經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”．“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體，如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動．現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1：m2=2：3，下列說法中正確的是A．m1、m2做圓周運動的線速度之比為3:2B．m1、m2做圓周運動的角速度之比為3:2C．m1做圓周運動的半徑為2L/5D．m2做圓周運動的半徑為2L/5參考答案：C5.子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱為氫原子（hydrogenmuonatom），它在原子核物理的研究中有重要作用。圖為氫原子的能級示意圖。假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于能級的氫原子，氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為、、、、、的光，且頻率依次增大，則E等于A．

B．

C．

D．參考答案：答案：C解析：子吸收能量后從高能級向低能級躍遷，可以產(chǎn)生的光的頻率數(shù)為，子吸收能量后從n=4能級向低能級躍遷。發(fā)射光子的按能量從小到大的順序排列為4到3，3到2，4到2，2到1，3到1，4到1。所以能量E與相等。選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正7.三塊質(zhì)量均為m的相同物塊疊放在水平面上，如圖所示．已知各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ（1）現(xiàn)有一水平力F作用在最底下的物塊上，使之從上面兩物塊下抽出，則F必須大于______________（2）若水平力F作用在中間的物塊上使它從上、下兩物塊中抽出，則F必須大于____________________參考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg8.某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系。（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為Δt1、Δt2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d。則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式v1=

；經(jīng)過光電門2時的速度表達式v2=

，滑塊加速度的表達式a=

。（以上表達式均用已知字母表示）。如圖乙所示，若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為

mm。(2)為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）。關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大B．M增大時，h減小，以保持二者乘積減小C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：（1）、、、8.15（2）C9.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點，制成單擺裝置．在O點有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器．讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，由傳感器測出拉力F隨時間t的變化圖像如圖所示，則小球振動的周期為

▲

s，此單擺的擺長為

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．參考答案：4

4

10.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α時，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：11.平行四邊形定則”實驗中，若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏，如圖實所示，但F大于等于F′，引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實值偏________，F(xiàn)1的方向使它與F2的夾角比真實值偏________．參考答案：

大

大12.某實驗小組用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板、打點計時器、交流電源、木塊、紙帶、米尺、8個質(zhì)量均為20g的鉤碼以及細線等。實驗操作過程如下：A．長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點計時器并與木塊相連，細線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；B．使木塊靠近打點計時器，接通電源，釋放木塊，打點計時器在紙帶上打下一系列點，記下懸掛鉤碼的個數(shù)n；C．將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實驗操作B；D．測出每條紙帶對應(yīng)木塊運動的加速度a，實驗數(shù)據(jù)如表所示。(1)實驗開始時，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證________________________(2)根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，作出a-n圖象如圖丙；由圖線得到μ=____________(g=9.8m/s2)，還可求出的物理量是________________(只需填寫物理量名稱)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

參考答案：（1）細線與木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木塊的質(zhì)量

13.(4分)假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為O，使一個分子固定，另一個分子在外力作用下從無窮遠逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個分子間距離為r0時分子間的引力與斥力平衡，則當r>r0時外力在做

（填“正功”或“負功”或“不做功）；當r<r0時分子勢能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.靜止的鈾核放出一個粒子x后變成釷核，釷核的動能為，若衰變放出的能量全部變成釷核和粒子x的動能。試回答以下問題：①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請用物理學上規(guī)定的符號表示粒子x)；②求粒子x的動能。參考答案：17.如圖所示,水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量m=0.08kg的10塊完全相同的長直木板。質(zhì)量M=1.0kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0=6.Om/s從長木板左端滑上木板，當銅塊滑離第一塊木板時，速度大小為v1=4.0m/S。銅塊最終停在第二塊木板上。取g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求：①第一塊木板的最終速度②銅塊的最終速度參考答案：18.已知萬有引力常量G，地球半徑R，月球和地球之間的距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球的運轉(zhuǎn)周期T1，地球的自轉(zhuǎn)周期T2，地球表面的重力加速度g。某同學根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：同步衛(wèi)星繞地球作圓周運動，由得（1）請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。