河南省平頂山市新宇職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

河南省平頂山市新宇職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、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）如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示?，F(xiàn)給圓環(huán)一向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖乙中的參考答案：AD2.（單選）如圖所示，水平桌面上有一小車，裝有砂的砂桶通過(guò)細(xì)繩給小車施加一水平拉力，小車從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)。保持小車的質(zhì)量M不變，第一次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m1的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了一段距離s；第二次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m2的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了相同的距離s，其中m1<m2<M。兩次實(shí)驗(yàn)中，繩對(duì)小車的拉力分別為T1和T2，小車、砂和砂桶系統(tǒng)的機(jī)械能變化量分別為ΔE1和ΔE2，若空氣阻力和摩擦阻力的大小保持不變，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量，則下列分析正確的是A．(m1g-T1)<(m2g-T2)，ΔE1=ΔE2B．(m1g-T1)=(m2g-T2)，ΔE1=ΔE2C．(m1g-T1)<(m2g-T2)，ΔE1<ΔE2D．(m1g-T1)=(m2g-T2)，ΔE1<ΔE2參考答案：A3.如圖所示為電能輸送的示意圖，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線總電阻R為8Ω，升壓變壓器的輸入功率100kW，用戶端得到的電壓為220V，用戶得到的功率為95kW。下面說(shuō)法正確的是A.輸電線上損失的電壓為50VB.升壓變壓器輸出電壓4×103VC.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為D.用戶端負(fù)載增加，有利于減少遠(yuǎn)距離輸電的電能損失參考答案：BC【詳解】A、由知輸電線上的電流，輸電線上損失的電壓為，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、升壓變壓器的輸出電壓，故選項(xiàng)B正確；C、降壓變壓器的輸入電壓，降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，故選項(xiàng)C正確；D、用戶端負(fù)載增加，降壓變壓器的副線圈的電流增大，根據(jù)變壓器的電流與匝數(shù)關(guān)系可知降壓變壓器的原線圈的電流增大，由知輸電線上的損失功率增大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC。4.以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是

A．紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大

B．結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

C．重核的裂變過(guò)程質(zhì)量增大，輕核的聚變過(guò)程有質(zhì)量虧損

D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小

E．自然界中含有少量的,具有放射性，能夠自發(fā)地進(jìn)行β衰變，因此在考古中可利用來(lái)測(cè)定年代參考答案：（1）BDE（6分）5.（單選）在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，下列現(xiàn)象可能的是__

_A．若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率互相分開B．若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率同向而行C．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D．若兩球質(zhì)量不同，碰后兩球都靜止參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3，通過(guò)輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則A對(duì)B的摩擦力大小為

N，方向?yàn)?/p>

，

參考答案：14N，向右，7.在真空的贏角坐標(biāo)系中，有兩條互相絕緣且垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點(diǎn)，r=0．lm的各點(diǎn)中x、z坐標(biāo)為

處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為___T。參考答案：8.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為________參考答案：Bav9.在軌道半徑是地球半徑n倍的圓形軌道上，人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點(diǎn)：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．專題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬(wàn)有引力提供向心力可表示人造衛(wèi)星的加速度，第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)引力等于向心力，列式求解；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力表示出線速度即可求解．解答：解：由萬(wàn)有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，則人造衛(wèi)星的加速度與地面重力加速度之比為：a：g=：=第一宇宙速度為v：G=m，解得：v=同理可得人造衛(wèi)星的速度為：v=故人造衛(wèi)星的速度與第一宇宙速度之比為：故答案為：；．點(diǎn)評(píng)：抓住衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力等于向心力這個(gè)關(guān)系即可列式求解！向心力公式根據(jù)需要合理選擇．10.如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為_______eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_______。(選填“為零”、或“不為零”)參考答案：4.5（2分）

為零

（2分11.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間，從而通過(guò)等時(shí)性求出L的最大值．結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)到矩形孔上沿的時(shí)間和下沿的時(shí)間，結(jié)合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔的上沿的時(shí)間s=0.2s；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔下沿的時(shí)間，則小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間△t=t2﹣t1=0.2s，根據(jù)等時(shí)性知，L的最大值為L(zhǎng)m=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．知道小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間和障礙物移動(dòng)L的最大值時(shí)間相等．12.某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡

清楚的某點(diǎn)開始記為0點(diǎn)，再順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離L，并計(jì)算出各點(diǎn)速度平方與0點(diǎn)速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：請(qǐng)以△v2為縱坐標(biāo)，以L為橫坐標(biāo)在方格紙中作出△v2-L圖象。若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N。(2)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為主要原因是_________________________________________。實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是__________________________________________。點(diǎn)跡L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23參考答案：（1）△v2-s圖象如右圖。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小車滑行時(shí)所受摩擦阻力較大。（2分）（3）將導(dǎo)軌左端墊起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）13.如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線圈的匝數(shù)N＝10，邊長(zhǎng)ab＝1.0m、bc＝0.5m，電阻r＝2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～4s內(nèi)從0.2T均勻變化到－0.2T。在4～5s內(nèi)從－0.2T均勻變化到零。在0～4s內(nèi)通過(guò)線圈的電荷量q=

C，在0～5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=

J。參考答案：1,1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是__________A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對(duì)外做功D．外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某航母跑道長(zhǎng)200m，飛機(jī)在航母上起飛需要的最小速度為50m/s．求：（1）若飛機(jī)從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，要在航母上起飛，飛機(jī)加速度至少要多大？（2）若飛機(jī)的最大加速度為6m/s2，則飛機(jī)要在航母上起飛需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度是多少？參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系由起飛速度和位移求飛機(jī)的加速度；（2）同理根據(jù)起飛速度、位移和加速度求飛機(jī)獲得的初速度．解答：解：（1）飛機(jī)起飛后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移關(guān)系有：得飛機(jī)起飛的加速度a==6.25m/s2（2）根據(jù)飛機(jī)起飛過(guò)程中的速度位移關(guān)系，，飛機(jī)起飛的初速度=答：（1）若飛機(jī)從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，要在航母上起飛，飛機(jī)加速度至少為6.25m/s2；（2）若飛機(jī)的最大加速度為6m/s2，則飛機(jī)要在航母上起飛需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度是10m/s．點(diǎn)評(píng)：掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題．17.如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)物塊A、B，質(zhì)量分別為，,它們之間由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，開始時(shí)繩子完全松弛，兩物塊緊靠在一起.現(xiàn)用3N的水平恒力F拉B，使B先運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩瞬間繃直后再拉A、B共同前進(jìn)，在B總共前進(jìn)0.75m時(shí)，兩物塊共同向前運(yùn)動(dòng)的速度為，求連接兩物塊的繩長(zhǎng).參考答案：解：當(dāng)B前進(jìn)距離時(shí)，由動(dòng)能定理得

（2分）此后A、B以共同速度運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒

（2分）然后AB一起勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得：

（2分）

（2分）解得：