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分每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1. （多選題）1922年英國物理學(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)獎若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（）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磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大d在b2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，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)磁場中的運(yùn)動【分析】a、根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向確定帶電粒子的正負(fù)b、根據(jù)在速度

2、選擇器中電場力和洛倫茲力平衡確定p1極板的帶電情況cd、在磁場中，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)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，磁場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，則電場力的方向豎直向下，知電場強(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錯誤，d正確故選bd2. 設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，宇航員測

3、出飛船繞行n圈所用的時間為t。登月后，宇航員利用身邊的彈簧秤測出質(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)軌足夠長且電阻不計(jì).有質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水

4、平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度h處.磁場寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直.先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場即做勻速運(yùn)動,此時再由靜止釋放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的動能,xc、xd分別表示c、d相對釋放點(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)入磁場前做自由落體運(yùn)動,加速度為重力加速度;c棒進(jìn)入磁場后,d棒開始做自由落體運(yùn)動,在d棒進(jìn)入磁場前的這段時間內(nèi)

5、,c棒運(yùn)動了2h,此過程c棒做勻速運(yùn)動,加速度為零;d棒進(jìn)入磁場后,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;而且c棒出磁場后不再受安培力,也只受重力.故選項(xiàng)b正確,選項(xiàng)a錯.d棒自開始下落到2h的過程中,只受重力,機(jī)械能守恒,動能與位移的關(guān)系是線性的;在c棒出磁場后,d棒切割磁感線且受到比重力大的安培力,完成在磁場余下的2h的位移,動能減小,安培力也減小,合力也減小,在ekdxd圖像中ekd的變化趨勢越來越慢;d棒出磁場后,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.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，圓盤以垂直圓盤且過盤心o的水平軸勻速轉(zhuǎn)動，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在國際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgd只有在國際

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，依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)，已知物體通過ab段與bc段所用的時間相等，則物體通過a點(diǎn)和b點(diǎn)時的速度大小之比為_，o、a間的距離為_m。參考答案：13，   1/8解析：設(shè)物體通過ab段與bc段所用的相等時間為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，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力f，測出彈簧的總長度l，改變外力f的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力f與彈簧總長度l的關(guān)系圖線如圖所示（實(shí)驗(yàn)過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，則抽水所需的時間為_s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過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為兩個相同的雙向力傳感器, 該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正, 受到壓力時讀數(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. b固定不動, 通過光滑鉸鏈連接長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, 按如下步驟操作測量繩子與水平桿的夾角aob對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零用另一根繩在o點(diǎn)懸掛一個鉤碼, 記錄兩個傳感器的讀數(shù)取下鉤碼, 移動傳感器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)中多次對傳感器進(jìn)行調(diào)零, 對此操作說明正確的是()a因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零                       b何時調(diào)零對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響c為了消除橫桿

12、自身重力對結(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對應(yīng)的核能為93l.5mev，則兩個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公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過n年，該行星會運(yùn)行到日地連線的延長線上，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的能級躍遷至能量為e1的較低能級時釋放的光子的波長為_（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. “水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會修建的主游泳館水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長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15

14、. （8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(ni)發(fā)生一次衰變成銅（cu），同時釋放電子給銅片，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，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(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，由動量守恒     &

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

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

17、的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)=0.5，且與臺階邊緣o點(diǎn)的距離s=5m在臺階右側(cè)固定了一個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)時的速度大?。唬?）為使小物塊擊中檔板，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(yùn)動     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)動到o點(diǎn)，由動能定理得：                                 （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）化簡得：                  &#