江西省上饒市德興潭埠中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

江西省上饒市德興潭埠中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.密利根說：“科學(xué)靠?jī)蓷l腿走路，一是理論，二是實(shí)驗(yàn)．有時(shí)一條腿走在前面，有時(shí)另一條腿走在后面，但只有使用兩條腿，才能前進(jìn)”．下列說法中不正確的是（）A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說明粒子的波動(dòng)性B．法拉第首先提出了“場(chǎng)”的概念，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．β衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，而且其半衰期與原子所受的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)D．根據(jù)玻爾的氫原子模型可知，一群氫原子處在n=4的能級(jí)，當(dāng)它躍遷到較低能級(jí)時(shí)，最多可發(fā)出6種頻率的光子參考答案：A【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【分析】康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，電子的衍射說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式求出氫原子可能輻射光子頻率的種數(shù)．【解答】解：A、實(shí)物粒子和光一樣，具有波粒二象性，康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，電子的衍射說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性．故A錯(cuò)誤．B、法拉第首先提出了“場(chǎng)”的概念，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；故B正確．C、β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子，放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)．故C正確．D、根據(jù)=6知，一群氫原子處在n=4的能級(jí)，當(dāng)它躍遷到較低能級(jí)時(shí)，最多可發(fā)出6種頻率的光子．故D正確．本題選錯(cuò)誤的故選：A2.物體以的速度水平拋出，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí)，以下說法正確的是A．豎直分速度等于水平分速度

B．瞬時(shí)速度為C．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D．運(yùn)動(dòng)的位移為參考答案：BCD3.如圖所示，水平地面上方邊長(zhǎng)為H的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<H）的正方形單匝導(dǎo)線圈在距磁場(chǎng)上邊界h高處由靜止開始自由下落，在剛好進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度為0，最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面始終在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界，不計(jì)空氣阻力，則A．線圈落地時(shí)的速度為B．線圈落地時(shí)的速度為C．線圈在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱為mgLD．線圈在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱為mg(h+L)參考答案：C4.質(zhì)量為m、電量為e的電子的初速為零，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向垂直紙面），其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則A．加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上B．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C．能求出電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能D．能求出電子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力的大小參考答案：答案：CD5.（單選）如圖，有一輕圓環(huán)和插栓，在甲、乙、丙三個(gè)力作用下平衡時(shí)，圓環(huán)緊靠著插栓．不計(jì)圓環(huán)與插栓間的摩擦，若只調(diào)整兩個(gè)力的大小，欲移動(dòng)圓環(huán)使插栓位于圓環(huán)中心，下列說法正確的是（）A．增大甲、乙兩力，且甲力增加較多B．增加乙、丙兩力，且乙力增加較多C．增加甲、丙兩力，且甲力增加較多D．增加乙、丙兩力，且丙力增加較多參考答案：考點(diǎn)：合力的大小與分力間夾角的關(guān)系．專題：平行四邊形法則圖解法專題．分析：根據(jù)力的合成法則，結(jié)合題意，將圓環(huán)向上移動(dòng)，即可判定求解．解答：解：由題意可知，圓環(huán)將豎直向上運(yùn)動(dòng)，因此同時(shí)增加甲、丙兩力，則會(huì)出現(xiàn)向乙反向運(yùn)動(dòng)，若要使插栓位于圓環(huán)中心，圓環(huán)必須偏向左，則甲力增加較多，這樣才能實(shí)驗(yàn)位于中心，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：考查力的合成法則，理解平衡條件的應(yīng)用，注意使插栓位于圓環(huán)中心，是解題的突破口．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，在靜止的傾角為53°的斜面上放著一塊木塊，木塊重100N，現(xiàn)用大小為120N的水平力F作用在木塊上使其靜止，則斜面對(duì)木塊的摩擦力的大小為

N，方向?yàn)開___________。地面對(duì)斜面的摩擦力的大小為

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

參考答案：

答案:8，沿斜面向上，1007.圖中豎直方向的平行線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向．一個(gè)帶電量為﹣q的微粒，僅受電場(chǎng)力的作用，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，動(dòng)能增加了△Ek（△Ek＞0），則該電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是虛線a（選填“a”、“b”或“c”）；若M點(diǎn)的電勢(shì)為U，則N點(diǎn)電勢(shì)為U+．參考答案：【考點(diǎn)】：電場(chǎng)線；電勢(shì)．【分析】：根據(jù)動(dòng)能定理，通過動(dòng)能的變化判斷出電場(chǎng)力的方向，從而判斷軌跡的彎曲程度，根據(jù)動(dòng)能定理求出M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，從而求出N點(diǎn)的電勢(shì)．：解：從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，動(dòng)能增加，知電場(chǎng)力做正功，則電場(chǎng)力方向向下，軌跡彎曲大致指向合力的方向，可知電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡為虛線a，不可能是虛線b．電場(chǎng)力方向方向向下，微粒帶負(fù)電，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上，N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)動(dòng)能定理知，﹣qUMN=△Ek，則N、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案為：a，U+．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道軌跡彎曲與合力方向的大致關(guān)系，本題的突破口在于得出電場(chǎng)力方向，再得出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，從而知道電勢(shì)的高低．8.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。9.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：10.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為nl和n2，當(dāng)負(fù)載電阻R中流過的電流為I時(shí)，原線圈中流過的電流為

；現(xiàn)減小負(fù)載電阻R的阻值，則變壓器的輸入功率將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：答案：增大解析：由變壓器的電流比可知，，故，由題意知原線圈的電壓不變，由P2＝和P1＝P2可知，R減小時(shí)，則P1＝P2均增大。11.為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.（2分）如圖所示，將甲、乙、丙球(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲球從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)(且C點(diǎn)靠近D點(diǎn))運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，如果忽略一切摩擦阻力，設(shè)甲球從圓心A做自由落體運(yùn)動(dòng)D的時(shí)間為t甲，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D的時(shí)間為t乙，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間為t丙，則t甲、t乙、t丙三者大小的關(guān)系是

。

參考答案：t甲＜t丙＜t乙13.(5分)一探照燈照射在云層底面上，這底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面高h(yuǎn)，探照燈以角速度ω在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)過與豎直線夾角為θ時(shí)，此刻云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度等于

。參考答案：

答案：hω/cos2θ三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對(duì)外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強(qiáng)變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減??；氣體的壓強(qiáng)減小。）15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在水平桌面上疊放著一質(zhì)量為mA=2.0kg的薄木板A和質(zhì)量為mB=3.0kg的金屬塊B，A的長(zhǎng)度l=2.0m.B上有輕線繞過定滑輪與質(zhì)量為mC=1.0kg的物塊C相連，A與B以及桌面與A之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均=0.2，最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力.忽略滑輪質(zhì)量及與軸間的摩擦.起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩被拉直，B位于A的左端(如圖)，然后放手，求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間t后B從A的右端脫離(設(shè)A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn))(取g=10m/s2).參考答案：由17.（22分）如圖，一質(zhì)量為m=1kg的木板靜止在光滑水平面上。開始時(shí)，木板右端與墻相距L=0.08m；質(zhì)量為m=1kg的小物塊以初速度v0=2m/s滑上木板左端。木板長(zhǎng)度可保證物塊在運(yùn)動(dòng)過程中不與墻接觸。物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1，木板與墻的碰撞是完全彈性的。取g=10m/s2，求（1）從物塊滑上木板到兩者達(dá)到共同速度時(shí)，木板與墻碰撞的次數(shù)及所用的時(shí)間；（2）達(dá)到共同速度時(shí)木板右端與墻之間的距離。參考答案：解析：（1）物塊滑上木板后，在摩擦力作用下，木板從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板加速度為a，經(jīng)歷時(shí)間T后與墻第一次碰撞，碰撞時(shí)的速度為v1，則

①

②

③聯(lián)立①②③解得

T=0.4s

v1=0.4m/s

④在物塊與木板兩者達(dá)到共同速度前，在每?jī)纱闻鲎仓g，木板受到物塊對(duì)它的摩擦力作用而做加速度恒定的運(yùn)動(dòng)，因而木板與墻相碰后將返回至初態(tài)，所用時(shí)間為T。設(shè)物塊與木板兩者達(dá)到共同速度v前木板共經(jīng)歷n次碰撞，則有

⑤式中是碰撞n次后木板從起始位置至達(dá)到共同速度時(shí)所需要的時(shí)間。⑤式可改寫為2v=v0－2nT

⑥由于木板的速率只能位于0到v1之間，故有0≤v0-2nT≤2v1

⑦求解上式