江蘇省南京市高淳縣固城中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省南京市高淳縣固城中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，帶負電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車B上，兩者均保持靜止，置于垂直于紙面向里的勻強磁場中，在t＝0時刻用水平恒力F向左推小車B.已知地面光滑，A、B接觸面粗糙，A所帶電荷量保持不變，下列四圖中關(guān)于A、B的v－t圖象及A、B之間摩擦力Ff—t圖像大致正確的是

參考答案：AC2.如右圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t。若加上磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的

A．帶電粒子的比荷B．帶電粒子的磁場中運動的周期C．帶電粒子的初速度D．帶電粒子在磁場中運動的半徑

參考答案：AB3.如圖所示，水平放置的兩個平行的金屬板A、B帶等量的異種電荷，A板帶負電荷，B板接地.若將A板向上平移到虛線位置.在A、B兩板中間的一點P的電場強度E和電勢U的變化情況是(

)A.E不變，U改變

B.E改變，U不變C.E不變，U不變

D.E改變，U改變參考答案：C由題意知平行板電容器的電量不變．將負極板移到圖中虛線所示的位置，板間距離增大，由推論公式E=，分析得到板間場強不變，由于P點距離B板的距離不變，則P點與B板間的電勢差不變，故P點電勢不變。選C。4.（單選）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（）A．球A的線速度一定大于球B的線速度B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度D．球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力參考答案：考點：牛頓第二定律；向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力，根據(jù)F合=ma=m比較線速度、角速度、向心加速度的大小．解答：解：A、兩球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小、合力大小相等．根據(jù)得，v=，合力、質(zhì)量相等，r大線速度大，所以球A的線速度大于球B的線速度．故A正確，D錯誤．

B、根據(jù)，得ω=，r大角速度?。郧駻的角速度小于球B的角速度．故B錯誤．

C、根據(jù)F合=ma，知向心加速度相等．故C錯誤．故選：A．點評：解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運動，靠重力和支持力的合力提供向心力．會通過F合=ma=m比較線速度、角速度、向心加速度的大?。?.一只排球在A點被豎直拋出，此時動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點，動能變?yōu)?2J，假設(shè)排球在整個運動過程中受到的阻力大小恒定，A點為零勢能點，則在整個運動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時，其重力勢能的可能值為（

）

A．10J

B．8J

C．

D．參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過加速后用動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②7.圖是某一半導(dǎo)體器件的U-I圖，將該器件與標(biāo)有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動勢為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，此時電源的輸出功率是___________W；若將該器件與一個阻值為1.33的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為__________W。

參考答案：答案：20、158.有兩個大小相等的力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為90°時，合力為F，則當(dāng)它們的夾角為120°時，合力的大小為_____________。參考答案：9.電量分別為+q、+q和-q的三個小球，質(zhì)量均為m，固定在水平放置的邊長均為的絕緣輕質(zhì)三角形框架的三個頂點處，并處于場強為E且方向水平的勻強電場中，如圖所示．三角形框架在未知力F作用下繞框架中心O由靜止開始沿逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)過120０時角速度為ω．則此過程中，帶電小球系統(tǒng)總的電勢能的增量為_____；合外力做的功為______．參考答案：2Eql；

10.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

11.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學(xué)方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動（1）上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列應(yīng)為

（2）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：（1）②③①④

（2）

②

，

③①④整個實驗是在一定的實驗事實的基礎(chǔ)上通過推理形成結(jié)論，所以合理的實驗順序為②③①④。伽利略理想實驗中，實驗步驟②是可靠的實驗事實基礎(chǔ)．由于現(xiàn)實生活中，小球在斜面上滾動時不可能不受摩擦力的作用，所以實驗步驟③①④都是對實驗現(xiàn)象的合理推理。12.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=

J，動能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．13.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認為需要做哪方面的改進，如何改進？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.一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，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＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.5，且與臺階邊緣O點的距離s=5m．在臺階右側(cè)固定了一個圓弧擋板，圓弧半徑R=1m，圓弧的圓心也在O點．今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標(biāo)系．現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板．（1）若小物塊恰能擊中擋板上的P點（OP與水平方向夾角為37°），求其離開O點時的速度大??；（2）為使小物塊擊中擋板，求拉力F作用的最短時間；（3）改變拉力F的作用時間，使小物塊擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時小物塊動能的最小值．參考答案：解：（1）小物塊從O到P，做平拋運動水平方向：Rcos37°=v0t

豎直方向：由以上兩式解得：=（2）為使小物塊擊中檔板，小物塊必須能運動到O點，由動能定理得：Fx﹣μmgS=△Ek=0解得：x=2.5m由牛頓第二定律得：F﹣μmg=ma解得：力F作用時的加速度a=5m/s2由運動學(xué)公式得：解得：t=1s（3）設(shè)小物塊擊中擋板的任意點坐標(biāo)為（x，y），則x=v0t由機械能守恒得：又擊中擋板滿足：x2+y2=R2化簡得：，由數(shù)學(xué)方法解得：Ekmin=答：（1）若小物塊恰能擊中擋板上的P點（OP與水平方向夾角為37°），其離開O點時的速度大小為；（2）為使小物塊擊中擋板，拉力F作用的最短時間為1s；（3）改變拉力F的作用時間，使小物塊擊中擋板的不同位置，擊中擋板時小物塊動能的最小值為．【考點】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；平拋運動．【分析】（1）小物塊離開P點做平拋運動，根據(jù)平拋知識求解其離開O點時的速度大小；（2）小物塊能擊中擋板的臨界條件是能到達O點，根據(jù)運動學(xué)關(guān)系分析求解力F的作用最短時間；（3）根據(jù)平拋運動和擊中擋板的軌道公式求解小物塊擊中擋板時的最小動能．17.某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲。已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為多少？參考答案：如圖，近峭壁與測量者的距離d1===170m

（5分）遠峭壁與測量者的距離d2===255m

（5分）兩峭壁間的距離d=d1＋d2=170m＋255m=425m

（5分）18.（8分）如圖所示，放在水平地面上的長木板B，長為L=1m，質(zhì)量為mB=2kg，B與地面之間的動摩擦因數(shù)為μB=0.2。一質(zhì)量為mA=3kg的小鉛塊A，放在B的左端，A、B之間的動摩擦因數(shù)為μA=0.4，當(dāng)A以v0=3m/s的初速度向右運動之后，求最終A對地的位移和A對B的位移。

參考答案：解析：物體A向右勻減速運動，加速度大小

；

物體B向右勻加速運動，加速度大小

（1分）

當(dāng)兩物體速度相等時，即不再相對滑動。設(shè)前段運動時間為，由

得：