2021年湖南省株洲市醴陵城北中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年湖南省株洲市醴陵城北中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是________．A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C．銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度．O1O2【答案解析】ABC解析：A、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正確；B、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，故B正確；C、銫原子核不如鉛原子核穩(wěn)定，所以銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能，故C正確；D、原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤；E、自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故E錯誤；故選：B．本題考查了結(jié)合能的知識，知道當(dāng)核子結(jié)合成原子核時有質(zhì)量虧損，要釋放一定能量，原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固．故選ABC【思路點撥】比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個核子所要添加的能量．用于表示原子核結(jié)合松緊程度．

結(jié)合能：兩個或幾個自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時釋放的能量．自由原子結(jié)合為分子時放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能，分散的核子組成原子核時放出的能量叫做原子核結(jié)合能．2.兩個帶電粒子以同一速度、同一位置進入勻強磁場，在磁場中它們的運動軌跡如圖2所示。粒子a的運動軌跡半徑為r1，粒子b的運動軌跡半徑為r2，且r2＝2r1，q1、q2分別是粒子a、b所帶的電荷量，則()圖2A．a(chǎn)帶負(fù)電、b帶正電、比荷之比為∶＝2∶1B．a(chǎn)帶負(fù)電、b帶正電、比荷之比為∶＝1∶2C．a(chǎn)帶正電、b帶負(fù)電、比荷之比為∶＝2∶1D．a(chǎn)帶正電、b帶負(fù)電、比荷之比為∶＝1∶1參考答案：C3.關(guān)于曲線運動下列說法中正確的是（

）A、某點瞬時速度的方向就在曲線上該點的切線上B、曲線運動一定是變速運動C、做曲線運動的物體的速度方向時刻改變

D、曲線運動不一定是變速運動參考答案：ABC略4.（單選）伽利略曾利用對接斜面研究“力與運動”的關(guān)系。如圖，固定在水平地面上的傾角均為θ的兩斜面，以光滑小圓弧相連接。左側(cè)斜面頂端的小球與兩斜面的動摩擦因數(shù)均為μ。小球從左側(cè)頂端滑到最低點的時間為t1，滑到右側(cè)最高點的時間為t2。規(guī)定斜面連接處為參考平面，則小球在這個運動過程中速度的大小v、加速度的大小a、動能Ek及機械能E隨時間t變化的關(guān)系圖線正確的是

參考答案：B5.據(jù)報道，我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實驗裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試.下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是A.“人造太陽”的核反應(yīng)方程是B.“人造太陽”的核反應(yīng)方程是C.根據(jù)公式可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多D.根據(jù)公式可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)釋放的能量相同

參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了用彈簧測力計測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示的實驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更易于操作，簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動,（2）0.47.（4分）如圖所示，質(zhì)量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

8.相對論論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后9.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡諧振動，在振動過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g10.磁電式電流表（表頭）最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱，所以在使用時還要擴大量程．已知某一表頭G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流Ig=5mA，要將它改裝為量程為0～3A的電流表，所做的操作是并聯(lián)（填“串”或者“并”）一個0.05Ω的電阻．參考答案：考點：磁電式電表原理．分析：把電流表改裝成大量程電流表，應(yīng)給電流表并聯(lián)一個電阻，阻值R并=，I為量程．解答：解：改裝成電流表是要擴大電流的量程，使用并聯(lián)電路的分流原理；要并聯(lián)的阻值為：R并===0.05Ω；故答案為：并，0.05．點評：改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流，電阻值等于滿偏電壓除以所分最大電流，改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻．11.甲乙兩個同學(xué)共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

12.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：Mr2：mR2；。13.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.所受重力G1＝8N的物塊懸掛在繩PA和PB的結(jié)點上．PA偏離豎直方向37°角，PB在水平方向，且連在所受重力為G2＝100N的木塊上，木塊靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度g取10m/s2)。試求：(1)木塊與斜面間的摩擦力大小；(2)木塊所受斜面的彈力大?。畢⒖即鸢福?1)Ff＝64.8N

(2)FN＝76.4N試題分析：（1）如圖甲所示分析結(jié)點P受力，由平衡條件得：FAcos37°=G1FAsin37°=FB可解得：BP繩的拉力為FB="6"N（2）再分析G2的受力情況如圖乙所示．由物體的平衡條件可得：Ff=G2sin37°+FB′cos37°FN+FB′sin37°=G2cos37°又有FB′=FB解得：Ff=64．8N，F(xiàn)N=76．4N．考點：物體的平衡【名師點睛】本題是通過繩子連接的物體平衡問題，采用隔離法研究是基本方法．要作好每個物體的受力分析圖，這是解題的基礎(chǔ)。17.如圖所示，平靜湖面岸邊的垂釣者，眼睛恰好位于岸邊P點正上方0.9m的高度處，水面與P點登高，浮標(biāo)Q離P點1.2m遠(yuǎn)，魚餌燈M在浮標(biāo)正前方1.8m處的水下，垂釣者發(fā)現(xiàn)魚餌燈剛好被浮標(biāo)擋住，已知水的折射率，求：①魚餌燈離水面的深度；②若魚餌燈緩慢豎直上浮，當(dāng)它離水面多深時，魚餌燈發(fā)出的光恰好無法從水面PQ間射出。參考答案：①②試題分析：①作出光路圖，由幾何知識得出入射角的正弦值與折射角的正弦值，再結(jié)合折射定律求魚餌燈離水面的深度；②若魚餌燈緩慢豎直上浮，水面PQ間恰好無光射出時，光在水面恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角C．由求出臨界角C，再由數(shù)學(xué)知識求解。①由題意可得，魚餌燈發(fā)出的光傳播的光路圖如圖所示。設(shè)魚餌燈的深度為，眼睛的位置為，魚餌燈發(fā)出的光從水中斜射入水面上的入射角為，折射角為由折射定律可得：分其中：，所以：帶入數(shù)據(jù)可得：所以②由題意可得，只要光從點無法射向水面，則意味著無法從之間射向水面。設(shè)光從水中發(fā)生全反射的臨界角為，在點恰好發(fā)生全反射時魚餌燈的深度為，則：可得：所以：【點睛】本題的關(guān)鍵是作出光路圖，利用幾何知識和折射定律求解相關(guān)的角度和深度，要注意光線的方向不能畫錯。18.一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表