2021年河南省周口市新世紀(jì)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021年河南省周口市新世紀(jì)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，v–t圖像如圖所示。以下判斷正確的是

（

）A．在整個運動過程中，貨物的位移大小是21mB．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的運動方向相反C．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)D．最后2s內(nèi)貨物所受拉力等于重力參考答案：C2.歐盟和中國聯(lián)合開發(fā)的伽利略項目建立起了伽利略系統(tǒng)（全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）。伽利略系統(tǒng)由27顆運行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，現(xiàn)已投入使用。衛(wèi)星的軌道高度為2.4×104km，傾角為56°，衛(wèi)星運行周期為14h，分布在3個軌道上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時可及時頂替工作。若某顆預(yù)備衛(wèi)星略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說法中正確的是A.預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，向心加速度大于工作衛(wèi)星的向心加速度B.工作衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，速度大于同步衛(wèi)星的速度，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度C.為了使該預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動火箭發(fā)動機向后噴氣，通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速D.三個軌道平面只有一個過地心，另外兩個軌道平面分別只在北半球和南半球參考答案：BC3.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性情性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是

A、氡的半衰期為3．8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7．6天后就一定剩下一個原子核了

B、β衰變所釋放的電子是來自于核外的電子

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱

D、發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4參考答案：C4.物塊1、2放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧秤相連，如圖所示，今對物塊1、2分別施以方向相反的水平力F1、F2。且F1大于F2，則彈簧秤的示數(shù)（）A．一定等于F1＋F2B．一定等于F1－F2C．一定大于F2小于F1 D．條件不足，無法確定參考答案：C5.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（

）A．減小磁場的磁感應(yīng)強度B．增大勻強電場間的加速電壓C．增大D形金屬盒的半徑D．減小D形金屬盒狹縫間的距離參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當(dāng)光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應(yīng)；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則從躍遷到時釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與能極差的關(guān)系，即，以及知道光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件。7.（4分）如圖所示，質(zhì)點P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運動，周期為T，當(dāng)質(zhì)點P經(jīng)過圖中位置A時，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開始在光滑水平面上作直線運動，為使P、Q在某時刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

8.將一單擺掛在測力傳感器的探頭上,用測力探頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計算機屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點時重力勢能Ep=0,已測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動時的機械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長r=

（1分）

擺球在擺動過程中機械能守恒,其機械能等于擺球在最低點的動能,即E=mv2/2=9.“長征2號”火箭點火升空時，經(jīng)過3s速度達(dá)到42m/s，設(shè)火箭上升可看作勻加速運動，則它在3s內(nèi)上升的高度為________m，升空時的加速度為___________m/s2.參考答案：10.某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

11.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強電場，已測得坐標(biāo)原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120012.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，場強為E．從水平軌道上A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點距圓軌道最低點B的距離是．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場力作用，重力和電場力都是恒力，故重力和電場力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運動過程中，動能減小，因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故合力恰好提供向心力時是小球做圓周運動的臨界狀態(tài)，此時小球的速度最小，此時的“最高點”是等效最高點，不是相對于AB軌道的最高點．2、A到B的過程運用動能定理，此過程只有電場力作用Eqs=m，化簡可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運動到圖中最高點時，重力、電場力的合力提供向心力時，速度最小，因為Eq=根據(jù)勾股定理合力為：=因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故最高點合力提供向心力，即解得：（3）從B點到最高點，由動能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點評：題要注意速度最小的位置的最高點不是相對于地面的最高點，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．13.計算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無窮遠(yuǎn)為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠(yuǎn)的過程中，引力做功_____________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.（簡答）質(zhì)量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2012年8月10日，改裝后的瓦良格號航空母艦（該艦被海軍命名為遼寧艦，編號為16號）進(jìn)行出海航行試驗，中國成為擁有航空母艦的國家之一。已知該航空母艦飛行甲板長度為L=300m，某種戰(zhàn)斗機在航空母艦上起飛過程中的最大加速度為a=4．5m／s2，飛機速度要達(dá)到v=60m／s才能安全起飛。(1)如果航空母艦靜止，戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出后開始加速，要保證飛機起飛安全，戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出時的速度至少是多大?(2)如果航空母艦勻速前進(jìn)，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機安全起飛，航空母艦前進(jìn)的速度至少是多大?參考答案：（1）設(shè)戰(zhàn)斗機被彈射出來時的速度為，由（4分）得=30m/s（1分）（2）設(shè)戰(zhàn)斗機起飛所用時間為t，在時間t內(nèi)航空母艦航行距離為L1航空母艦的最小速度為V1對航空母艦有（1分）對戰(zhàn)斗機有（2分）（2分）聯(lián)立三式得=≈8m/s（1分）還可以航空母艦為參考系，對戰(zhàn)斗機有解出正確結(jié)果同樣給滿分17.如圖所示，有同學(xué)做實驗時不慎將圓柱形試管塞卡于試管底部，該試管塞中軸穿孔。為了拿出試管塞而不損壞試管，該同學(xué)緊握試管讓其倒立由靜開始豎直向下做勻加速直線運動，t=0.20s后立即停止，此時試管下降H=0.80m，試管塞將恰好能從試管口滑出。已知試管總長l=21.0cm，底部球冠的高度h=1.0cm，試管塞的長度為d=2.0cm，設(shè)試管塞相對試管壁滑動時受到的的摩擦力恒定，不計空氣阻力，重力加速度g=l0m／s2。求：(1)試管塞從靜止開始到離開試管口的總位移；(2)試管塞受到的滑動摩擦力與其重力的比值。參考答案：【知識點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．C2A2【答案解析】（1）1.0m（2）17∶1解析：（1）試管塞開始與試管一起運動了位移：x1＝H＝0.80m之后又獨立運動了位移：x2＝l－h(huán)＝(0.21－0.01)m＝0.20m

（1分）所以總位移：x＝x1＋x2＝(0.80＋0.20)m＝1.0m（1分）（2）設(shè)試管塞質(zhì)量為m，與試管一起做勻加速直線運動的加速度大小為a1，末速度為v，之后滑動過程中的摩擦力大小為Ff，加速度大小為a2，由運動學(xué)公式有：x1＝a1t2①

（2分）v＝a1t

②（2分）由①②解得