山西省大同市同煤集團(tuán)第二中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山西省大同市同煤集團(tuán)第二中學(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.跳傘運(yùn)動(dòng)員從跳傘塔上跳下，當(dāng)降落傘全部打開時(shí)，傘和運(yùn)動(dòng)員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系數(shù)k=20N.s2/m2。運(yùn)動(dòng)員和傘的總質(zhì)量m=72kg，設(shè)跳傘塔足夠高且運(yùn)動(dòng)員跳離塔后即打開傘，取g=10m/s2，求：（1）跳傘員的下落速度達(dá)到3m/s時(shí)，其加速度多大?

（2）跳傘員最后下落速度多大?（3）若跳傘塔高200m，高考資源網(wǎng)則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中，損失了多少機(jī)械能?參考答案：2.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端．已知在物體運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則如圖6所示的圖象中可能正確的是

()參考答案：AD3.某次閃電持續(xù)時(shí)間為0.005s，所形成的平均電流強(qiáng)度為6×104A，若閃電過程中的這些電量，以0.5A的電流強(qiáng)度通過某電燈，可供電燈照明多長(zhǎng)時(shí)間

A．600S

B．1.2×105S

C．500S

D．5×104S參考答案：A4.我國(guó)已開展空氣中PM2．5濃度的監(jiān)測(cè)工作．PM2．5是指空氣中直徑小于2．5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸人后會(huì)進(jìn)人血液對(duì)人體形成危害．礦物燃料燃燒時(shí)廢棄物的排放是形成PM2．5的主要原因．下列關(guān)于PM2．5的說法中正確的

(填寫選項(xiàng)前的字母)

A．PM2．5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)

B．溫度越高，PM2．5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈

C．PM2．5的質(zhì)量越小，其無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈D．由于周圍大量空氣分子對(duì)PM2．5碰撞的不平衡，使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)參考答案：PM2．5是指空氣中直徑小于2．5微米的懸浮顆粒物，不是指分子，它的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，結(jié)合所學(xué)易知選項(xiàng)A錯(cuò)誤BCD正確。5.如圖，匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈面積S＝0.5m2，內(nèi)阻不計(jì)。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12V，12W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說法中正確的是A.通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10：1C.矩形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為120VD.若將燈泡更換為“12V，24W”且保證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2分）如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物體2拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用力將物體1緩慢豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊2的重力勢(shì)能增加了

，物塊1的重力勢(shì)能增加了

。

參考答案：

答案：

7.下列核反應(yīng)中，X1是

、X2是

，其中發(fā)生核裂變反應(yīng)的是

。①

②

參考答案：中子、氘核8.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管

（填“向上”或“向下”）移動(dòng)．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A9.參考答案：

6

10.質(zhì)量為50kg的物體放在光滑的水平面上，某人用繩子沿著與水平面成45°角的方向拉物體前進(jìn)，繩子的拉力為200N，物體的加速度大小為

。在拉的過程中突然松手瞬間，物體的加速度大小為

。參考答案：

m/s2，011.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動(dòng)。飛鏢靶上共標(biāo)有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績(jī)的方法是：當(dāng)飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對(duì)準(zhǔn)靶心以水平速度v投出，當(dāng)v<________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）時(shí)，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當(dāng)v=60m/s時(shí)，成績(jī)應(yīng)為______環(huán)。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，712.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（13.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡(jiǎn)要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，即900J.15.（10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國(guó)航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來。“神舟七號(hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會(huì)。（每空2分）

以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知：

（2分）

解得線速度

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一個(gè)平板小車置于光滑水平面上，其右端恰好和一個(gè)光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接，如圖所示。已知小車質(zhì)量M=3.0kg，長(zhǎng)L=2.06m，圓弧軌道半徑R=0.8m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊，由軌道頂端A點(diǎn)無初速釋放，滑塊滑到B端后沖上小車。滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（取g=10m/s2）試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，軌道對(duì)它支持力的大??；（2）小車運(yùn)動(dòng)1.5s時(shí)，車右端距軌道B端的距離；（3）滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。參考答案：（1）滑塊從A端下滑到B端，由動(dòng)能定理得

（2分）在B點(diǎn)由牛頓第二定律得

（2分）解得軌道對(duì)滑塊的支持力

N

（1分）（2）滑塊滑上小車后，由牛頓第二定律對(duì)滑塊：，得m/s2

（1分）對(duì)小車：，得m/s2

（1分）設(shè)經(jīng)時(shí)間t后兩者達(dá)到共同速度，則有

（2分）解得

s

（1分）由于s<1.5s，故1s后小車和滑塊一起勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=1m/s

（1分）因此，1.5s時(shí)小車右端距軌道B端的距離為

m

（1分）（3）滑塊相對(duì)小車滑動(dòng)的距離為

m

（2分）所以產(chǎn)生的內(nèi)能

J

（1分）17.某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如題圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，可以載人運(yùn)動(dòng)，水面上漂浮著一個(gè)半徑為R，角速度為ω，鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng)，平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H．選手抓住懸掛器，可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g．①假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱悖瑸楸ＷC他落在距圓心以內(nèi)不會(huì)被甩出轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?②若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?③若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后，針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg，懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力，選手在運(yùn)動(dòng)到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí)，因恐懼沒有釋放懸掛器，但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī)，則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?參考答案：解：(1)設(shè)人落在距圓心R/2處不至被甩下，最大靜摩擦力提供向向心力則有：μmg≥mω2R/2

即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)滿足w≤

(2)沿水平加速段位移為x1，時(shí)間t1；平拋時(shí)水平位移為x2，時(shí)間為t2則加速時(shí)有x1=at2/2

v=atl

平拋運(yùn)動(dòng)階段x2=vt2

H=gt2/2

Ks5u

全程水平方向：x1+x2=L

代入已知各量數(shù)值，聯(lián)立以上各式解得tl=2s(3)由(2)知v=4m/s，且F=0.6mg，設(shè)阻力為f，繼續(xù)向右滑動(dòng)加速度為a，滑行距離為x3加速段F-f=ma減速段-f=ma’

02-v2=2a’x3

聯(lián)立以上三式解得x3=2m

18.如甲圖所示，水平光滑地面上用兩顆釘子（質(zhì)量忽略不計(jì)）固定停放著一輛質(zhì)量為M=3kg的小車，小車的四分之一圓弧軌道是光滑的，半徑為R=0.5m，在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切，視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的物塊從A點(diǎn)正上方距A點(diǎn)高為h=0.3m處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道