江蘇省連云港市師西苑中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

江蘇省連云港市師西苑中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）下列說法中正確的是（

）A．電容器所帶的電量是指兩極板所帶的電量絕對值之和B．平行板電容器間的距離增大則電容減小C．日本福島核電站核泄漏物質(zhì)是核聚變引起的D．β衰變的電子來自于原子最外層電子參考答案：B2.在中國航天驕人的業(yè)績中有這些記載：“天宮二號”在離地面343km的圓形軌道上飛行；“嫦娥三號”在距月球表面高度為200km的圓形軌道上飛行；“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由“同步衛(wèi)星”（地球靜止軌道衛(wèi)星，在赤道平面，距赤道的高度約為36000千米）和“傾斜同步衛(wèi)星”（周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，但不定點于某地上空）等組成．則以下分析不正確的是（）A．設(shè)“天宮二號”繞地球運動的周期為T，用G表示引力常量，則用表達(dá)式求得的地球平均密度比真實值要小B．“天宮二號”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大C．“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)D．“嫦娥三號”與地球的距離比“同步衛(wèi)星”與地球的距離小參考答案：D【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力得出地球的質(zhì)量，結(jié)合密度公式求出地球的密度表達(dá)式，從而分析判斷．根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較線速度的大小．“傾斜同步衛(wèi)星”不定點于某地上空，則“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)．【解答】解：A、根據(jù)得，地球的質(zhì)量M=，則地球的密度=，由于r＞R，用求得的地球平均密度比真實值要小，故A正確．B、根據(jù)得，v=，“天宮二號”的軌道半徑較小，則“天宮二號”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大，故B正確．C、由題意可知，“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)，故C正確．D、根據(jù)題意無法得出“嫦娥三號”與“同步衛(wèi)星”和地球間的距離大小，故D錯誤．本題選錯誤的，故選：D．【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，知道線速度與軌道半徑的關(guān)系，本題屬于信息題，能從題干中挖掘出“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)．3.某物體在三個共點力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的作用下處于平衡狀態(tài)，則下面的各圖中正確的反映了這三個力的關(guān)系的是參考答案：D4.(單選)酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患，這是因為駕駛員的反應(yīng)時間變長。反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間。下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離；“制動距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同)。速度(m/s)思考距離/m制動距離/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.266.7分析上表可知，下列說法不正確的是()駕駛員采取制動措施后汽車的加速度大小為3.75m/s2駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5sC．駕駛員正常情況下反應(yīng)時間為0.5sD．若汽車以25m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方60m處有險情，酒后駕駛不能安全停車參考答案：A5.（多選）一矩形線圈在勻強磁場中向右作加速運動，如圖11所示，下列說法正確的是A．線圈中無感應(yīng)電流，有感應(yīng)電動勢B．線圈中有感應(yīng)電流，也有感應(yīng)電動勢C．線圈中無感應(yīng)電流，無感應(yīng)電動勢D．a(chǎn)、b、c、d各點電勢的關(guān)系是：Ua＝Ub，Ua>Ud

參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_______________。

參考答案：7.（5分）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)截電阻B的阻值相等，a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝____________，兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝________________。參考答案：答案：1：16

1：48.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學(xué)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行研究．23、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管住下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該消防隊員加速與減速過程的時間之比為____________，加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為____________。參考答案：1:2，1:710.油酸密度為、摩爾質(zhì)量為M、油酸分子直徑為d0將體積為V0的油酸溶于酒精，制成體積為nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的體積為V0若把每個油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的單分子油膜的面積是

，阿伏加德羅常數(shù)NA的表達(dá)式是

．參考答案：，．【考點】用油膜法估測分子的大小．【分析】將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．則用1滴此溶液的體積除以油酸分子的直徑，等于1滴此溶液的面積．根據(jù)摩爾質(zhì)量與密度，求出摩爾體積，然后與單個分子的體積的比值，即為阿伏伽德羅常數(shù)．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，水面上的面積S=油酸的摩爾體積為VA=阿伏加德羅常數(shù)為NA==故答案為：，．11.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/313.如圖所示水平軌道BC，左端與半徑為R的四分之一圓周AB光滑連接，右端與四分之三圓周CDEF光滑連接，圓心分別為O1和O2。質(zhì)量為m的過山車從距離環(huán)底高為R的A點處，由靜止開始下滑，且正好能夠通過環(huán)頂E點，不計一切摩擦阻力。則過山車在通過C點后的瞬間對環(huán)的壓力大小為___________，在過環(huán)中D點時的加速度大小為___________。參考答案：6mg，g三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，電極K連續(xù)發(fā)出初速不計、比荷=2×l07C／kg的正粒子，經(jīng)U=1.6×104V的電場加速后，由小孔S沿平行板M、N中線射入板間．M、N板長l1=0.24m，相距d=0.16m．以垂直紙面向里為磁場正方向，板間磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示．兩板右側(cè)有一記錄圓筒，筒左側(cè)與平行板右端相距l(xiāng)2=0.02m，筒繞其豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動的周期T=0.4s，筒的周長s=0.4m，筒的高度足夠大，能全部接收從M、N板右側(cè)射出的粒子．以t=0時進(jìn)入板間的粒子打到筒記錄紙上的點為直角坐標(biāo)系xOy的原點，并取y軸豎直向上，如圖丙．在粒子通過磁場區(qū)域的極短時間內(nèi)，磁場視作恒定，不計粒子重力．

(1)求進(jìn)入平行板間粒子的速度大?。?2)求使粒子能擊中圓筒的磁感應(yīng)強度B的取值范圍；(3)求粒子打到記錄紙上的最高點的y坐標(biāo)值和x坐標(biāo)值；(4)在圖丙中畫出粒子打到記錄紙上的點形成的圖線(不必寫出運算過程)．參考答案：17.動車從A站以的加速度勻加速度啟動，當(dāng)速度達(dá)到180km/h時開始做勻速行駛，接近B站以大小為的加速度勻減速剎車，靜止時恰好正點到達(dá)B站。某次，動車在A站因故晚出發(fā)了3min，以勻加速啟動后，當(dāng)速度達(dá)到216km/h開始勻速運動，接近B站以大小為的加速度勻減速剎車，靜止時也恰好正點到達(dá)B站。求A，B兩站間的距離。參考答案：從啟動到速度達(dá)到v1=180km/s＝50m/s時用時100s，開始減速到靜止B站用時也為100s。勻速行駛時間設(shè)為t1.由v----t圖可得：

--------(1)

第二次啟動到速度達(dá)v2=216km/s，用時120s，減速剎車到B站用時仍為1