2020-2021學(xué)年山西省臨汾市樂昌中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2020-2021學(xué)年山西省臨汾市樂昌中學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （多選題）1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）a該束帶電粒子帶負(fù)電b速度選擇器的p1極板帶正電c在b2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大d在b2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，荷質(zhì)比越小參考答案：bd【考點(diǎn)】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【分析】a、根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向確定帶電粒子的正負(fù)b、根據(jù)在速度

2、選擇器中電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡確定p1極板的帶電情況cd、在磁場(chǎng)中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出粒子的軌道半徑，看與什么因素有關(guān)【解答】解：a、根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電故a錯(cuò)誤    b、根據(jù)左手定則知，帶電粒子在p1p2區(qū)域所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力的方向豎直向下，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，所以速度選擇器的p1極板帶正電故b正確    c、根據(jù)得，知r越大，荷質(zhì)比越小故c錯(cuò)誤，d正確故選bd2. 設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)

3、出飛船繞行n圈所用的時(shí)間為t。登月后，宇航員利用身邊的彈簧秤測(cè)出質(zhì)量為m的物體重力g1。已知引力常量為g，根據(jù)以上信息可得到 a月球的密度                 b飛船的質(zhì)量c月球的第一宇宙速度         d月球的自轉(zhuǎn)周期參考答案：ac3. 如圖(甲)所示,兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì).有質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水

4、平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處.磁場(chǎng)寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直.先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再由靜止釋放d,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,用ac表示c的加速度,ekd表示d的動(dòng)能,xc、xd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移.圖(乙)中正確的是()三、非選擇題：本大題共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。參考答案：bd  解析:c棒在未進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為重力加速度;c棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,d棒開始做自由落體運(yùn)動(dòng),在d棒進(jìn)入磁場(chǎng)前的這段時(shí)間內(nèi)

5、,c棒運(yùn)動(dòng)了2h,此過(guò)程c棒做勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零;d棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,c、d棒均以相同速度切割磁感線,回路中沒有感應(yīng)電流,它們均只受重力直至c棒出磁場(chǎng);而且c棒出磁場(chǎng)后不再受安培力,也只受重力.故選項(xiàng)b正確,選項(xiàng)a錯(cuò).d棒自開始下落到2h的過(guò)程中,只受重力,機(jī)械能守恒,動(dòng)能與位移的關(guān)系是線性的;在c棒出磁場(chǎng)后,d棒切割磁感線且受到比重力大的安培力,完成在磁場(chǎng)余下的2h的位移,動(dòng)能減小,安培力也減小,合力也減小,在ekdxd圖像中ekd的變化趨勢(shì)越來(lái)越慢;d棒出磁場(chǎng)后,只受重力,機(jī)械能守恒,ekdxd圖像中的關(guān)系又是線性的,且斜率與最初相同,均等于重力.故選項(xiàng)d正確,選項(xiàng)c錯(cuò).4. (單選)一位同

6、學(xué)做飛鏢游戲，已知圓盤直徑為d，飛鏢距圓盤為l，且對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的a點(diǎn)水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤以垂直圓盤且過(guò)盤心o的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為w。若飛鏢恰好擊中a點(diǎn)，則下列關(guān)系中正確的是：    （a）dv02l2g（b）wlp（12n）v0，（n0，1，2，?）（c）v0wd/2（d）dw2gp2（12n）2，（n0，1，2，?）參考答案：b5. 關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法正確的是（     ）a千克、米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位b千克、米、牛頓是基本單位c在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgd只有在國(guó)際

7、單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是fma參考答案：d二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 已知o、a、b、c為同一直線上的四點(diǎn)，a、b間的距離為1m，b、c間的距離為2m，一物體自o點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)，已知物體通過(guò)ab段與bc段所用的時(shí)間相等，則物體通過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為_，o、a間的距離為_m。參考答案：13，   1/8解析：設(shè)物體通過(guò)ab段與bc段所用的相等時(shí)間為t，o、a之間的距離為x，a、b間的距離x1=1m，b、c間的距離為x2=2m，則有x2- x1=at2；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，vb2- v

8、a2=2a x1，vb= va+at，va2=2a x，聯(lián)立解得vavb=13，x=1/8m.7. 某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力f，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度l，改變外力f的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力f與彈簧總長(zhǎng)度l的關(guān)系圖線如圖所示（實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為_cm；該彈簧的勁度系數(shù)為_nm參考答案：10   508. 某校游泳池長(zhǎng)25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面

9、積為0.025m2，則抽水所需的時(shí)間為_s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過(guò)程中水泵的平均輸出功率為_w。（水的密度r1×103 kg/m3）參考答案：6750   ；   1.9×103 9. 如圖所示，在光滑小滑輪c正下方相距h的a處固定一電量為q的點(diǎn)電荷，電量為q的帶電小球b，用絕緣細(xì)線拴著，細(xì)線跨過(guò)定滑輪，另一端用適當(dāng)大小的力拉住，使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)小球與a點(diǎn)的距離為r，細(xì)線cb與ab垂直。（靜電力恒量為k，環(huán)境可視為真空），則小球所受的重力的大小為_，若小球所受的重力為g，緩慢拉動(dòng)細(xì)線（始終保持小球平衡）直到小球剛到滑輪的

10、正下方過(guò)程中，拉力所做的功為_。參考答案：；或10. 如圖所示, 某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用dis實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解. a、b為兩個(gè)相同的雙向力傳感器, 該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正, 受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù). a連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩, 可沿固定的板做圓弧形移動(dòng). b固定不動(dòng), 通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3 m的桿. 將細(xì)繩連接在桿右端o點(diǎn)構(gòu)成支架（o點(diǎn)為支架的圓心）. 保持桿在水平方向, 按如下步驟操作測(cè)量繩子與水平桿的夾角aob對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零用另一根繩在o點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼, 記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)取下鉤碼, 移動(dòng)傳感器a改變角重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟, 得到表格. f11.0010.5801

11、.002f20.8680.2910.86530°60°150° (1)根據(jù)表格, a傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力_(選填“f1”或“f2”). 鉤碼質(zhì)量為_kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零, 對(duì)此操作說(shuō)明正確的是()a因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零                       b何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響c為了消除橫桿

12、自身重力對(duì)結(jié)果的影響       d可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差參考答案：(1)f10.05(2)c11. 研究發(fā)現(xiàn)兩個(gè)氘核可聚變成，已知氘核的質(zhì)量為20136u，中子的質(zhì)量為10087u，he核質(zhì)量為30150u若質(zhì)量虧損1u對(duì)應(yīng)的核能為93l.5mev，則兩個(gè)氘核聚變成核的核反應(yīng)方程為_；上述反應(yīng)中釋放的核能為_參考答案：由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得兩個(gè)氘核聚變成核的核反應(yīng)方程；由mev可求出釋放的核能。15.某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過(guò)n年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為

13、 _ 。 參考答案：()13. 一氫原子從能量為e2的能級(jí)躍遷至能量為e1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長(zhǎng)為_（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. “水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50 m、寬25 m、水深3 m設(shè)水的摩爾質(zhì)量為m1.8×10-2kgmol，試估算該游泳池中水分子數(shù)參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)15

14、. （8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(ni)發(fā)生一次衰變成銅（cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(ni)和銅片做電池兩極，鎳63(ni)的衰變方程為。（2）一靜止的質(zhì)量為m的鎳核63(ni)發(fā)生衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒     &

15、#160;                  由能量方程    由質(zhì)能方程                           &

16、#160;     解得                                點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg

17、的小物塊，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，且與臺(tái)階邊緣o點(diǎn)的距離s=5m在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板，圓弧半徑r=1m，今以o點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系現(xiàn)用f=5n的水平恒力拉動(dòng)小物塊，一段時(shí)間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板（1）若小物塊恰能擊中檔板上的p點(diǎn)（op與水平方向夾角為37°，已知 ， ），則其離開o點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）為使小物塊擊中檔板，求拉力f作用的最短時(shí)間；（3）改變拉力f的作用時(shí)間，使小物塊擊中擋板的不同位置求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值參考答案：解：（1）小物塊從o到p，做平拋運(yùn)動(dòng)     水平方向：

18、                                      （2分）豎直方向：           &#

19、160;                         （2分）    解得：                     

20、;         （1分）（2）為使小物塊擊中檔板，小物塊必須能運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：                                 （1分）解得：  &#

21、160;                                                  （

22、1分）由牛頓第二定律得：                                    （1分）解得：           

23、0;                                        （1分）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：解得：        

24、                                                （1分）（3）設(shè)小物塊擊中擋板的任

25、意點(diǎn)坐標(biāo)為（x，y），則                                                 

26、;                             （1分）                     

27、                                  （1分）由機(jī)械能守恒得：               

28、;                  （1分）又                                                 （1分）化簡(jiǎn)得：                  &#