上海登瀛中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海登瀛中學(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.物體做勻加速直線運動，已知加速度為2m/s2，則

(

)A．物體在某秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍B．物體在某秒末的速度一定比該秒初的速度大2m/sC．物體在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/sD．物體在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s參考答案：B2.星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的1/6，不計其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為

A．

B．

C．

D．參考答案：C3.多年來物理學(xué)家一直設(shè)想用實驗證實自然界中存在“磁單極子”。磁單極子是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線分布類似于點電荷的電場線分布。如圖所示的實驗就是用于檢測磁單極子的實驗之一，abcd為用超導(dǎo)材料圍成的閉合回路。設(shè)想有一個N極磁單極子沿abcd軸線從左向右穿過超導(dǎo)回路，那么在回路中可能發(fā)生的現(xiàn)象是（

）

A．回路中無感應(yīng)電流

B．回路中形成持續(xù)的abcda流向的感應(yīng)電流

C．回路中形成持續(xù)的adcba流向的感應(yīng)電流

D．回路中形成先abcda流向后adcba的感應(yīng)電流參考答案：C4.質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運動到Q，如果v、u、F分別表示質(zhì)點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是參考答案：D5.如圖所示，相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平桌面上，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的兩端a、c相連．滑桿MN質(zhì)量為m，電阻為r，垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上自由滑動，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻．整個裝置置與豎直方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B．滑桿的中點系一不可伸長的輕緝，輕繩繞過固定在桌邊的光滑滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，輕繩處于拉直狀態(tài)．現(xiàn)將物塊由靜止釋放；當物塊達到最大速度時，下落高度為h，用g表示重力加速度，則在物塊由靜止開始下落至速度最大的過程中

A．通過電阻R的電荷量是

B．滑桿MN產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為

C．繩子的拉力大小始終不變

D．物塊減少的重力勢能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一條細線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.047.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運動一直到回到出發(fā)點的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動能定理，回到出發(fā)點的動能。設(shè)力F撤去時速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運動，撤去后仍是勻變速直線運動，則有位移，整理得，即力F撤去時物體動能為，根據(jù)動能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時物體的重力勢能為。

考點：動能定理

勻變速直線運動8.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；周期為____________。參考答案：

9.圖示為金屬A和B的遏止電壓Uc和入射光頻率ν的關(guān)系圖

象，由圖可知金屬A的截止頻率

（選填“大于”、“小于”或“等于”）金屬B的截止頻率；如果用頻率為5.5×1014Hz的入射光照射兩種金屬，從金屬

（選填“A”或“B”）逸出光電子的最大初動能較大。參考答案：小于A10.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．11.近年來裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識回答下列問題：（1）下列說法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力也最強D．發(fā)生衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C錯誤；

D、發(fā)生α衰變時，生成的α粒子帶2個單位的正電荷和4個電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時生成的，半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．12.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，13.某同學(xué)在研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時壓強和體積關(guān)系”實驗中，將一氣缸如圖（甲）開口端向右水平固定放置，活塞面積為S，厚度不計，封閉氣體長度為L，大氣壓強為p0。現(xiàn)用一水平向左的作用力緩慢推動活塞，設(shè)活塞向左移動距離為x。（1）通過力傳感器對水平推力的測定，該同學(xué)將推力F作為縱坐標，則橫坐標應(yīng)該設(shè)置為____________，便可作出圖（乙）中圖像，且滿足圖線截距和斜率大小相等。圖中斜率的含義為____________（用題目中符號表示）。（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時圖線（乙）中隨著F的增大，圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢。試分析原因

。（3）該同學(xué)為了研究第（2）小題中圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢的原因，作出了該過程的p-V圖像，則圖（丙）中的四條圖線（圖線①②為雙曲線）符合這一過程的是圖線____________。參考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推動活塞過程中漏氣（2分）（3）③（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大．某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內(nèi)阻．(1)用多用電表直流電壓“50V”擋測量每塊電池的電動勢．測量電池A時，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為________V.(2)用圖乙所示的電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5Ω.改變電阻箱的阻值R，測出對應(yīng)的電流I，根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的－R圖線，如圖丙所示．由圖線C可知電池C的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.圖丙(3)分析圖丙可知，電池________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)較優(yōu)．參考答案：.解析:(1)見解析(2)由圖象C可以看出，當電阻箱連入電路中電阻為0時對應(yīng)電流為2A，圖象C的延長線與橫軸交點為R0＋r＝6Ω，故電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω.(3)圖象的延長線與橫軸的交點離原點越遠表示電源內(nèi)阻越大，圖象C的延長線與橫軸的交點離坐標原點最近，所以電源C較優(yōu)．答案(1)11.0(答“11”不給分)(2)121(3)C15.如下圖所示是某同學(xué)測量勻變速直線運動的加速度時，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個點取一個計數(shù)點，圖上注明了他對各計數(shù)點間距離的測量結(jié)果．所接電源是頻率為50Hz的交流電．(1)為了驗證小車的運動是勻變速運動，請進行下列計算，填入表內(nèi)(單位：cm)s2－s1s3－s2s4－s3s5－s4s6－s5

各位移差與平均值最多相差________cm，由此可以得出結(jié)論：小車的運動是______________(2)兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔Δt＝________s.(3)物體的加速度的計算式a＝_______________________，加速度為a＝________m/s2.(4)計算打計數(shù)點B時小車的速度vB＝________m/s.(保留三位有效數(shù)字)(5)在下圖中繪出v－t圖線，并確定物體的加速度a＝________m/s2.參考答案：(1)數(shù)據(jù)表(單位：cm)s2－s1s3－s2s4－s3s5－s4s6－s51.601.551.621.531.611.580.05勻變速直線運動(2)0.1(3)1.58(4)0.518(5)v－t圖見解析1.58四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上，在xOy平面內(nèi)有與y軸平行向上的勻強電場區(qū)域(在第Ⅰ象限，形狀是直角三角形)，直角三角形斜邊分別與x軸和y軸相交于(L,0)和(0，L)點．區(qū)域左側(cè)沿x軸正方向射來一束具有相同質(zhì)量m、電荷量為－q(q>0)和初速度v0的帶電微粒，這束帶電微粒分布在0<y<L的區(qū)間內(nèi)，其中從點射入場區(qū)的帶電微粒剛好從(L,0)點射出場區(qū)．帶電微粒重力不計．求：(1)電場強度大?。?2)從0<y<的區(qū)間射入場區(qū)的帶電微粒射出場區(qū)時的x坐標值和射入場區(qū)時的y坐標值的關(guān)系式；(3)射到(2L,0)點的帶電微粒射入場區(qū)時的y坐標值．參考答案：設(shè)電場強度為E(1)根據(jù)平拋運動(設(shè)帶電微粒在場區(qū)中的偏轉(zhuǎn)時間為t1)有：L＝v0t1＝t解得E＝.(2)由平拋運動有：x＝v0ty＝t2得：x2＝2Ly.(3)畫出示意圖如圖所示，設(shè)這個帶電微粒在場區(qū)中的水平偏轉(zhuǎn)位移為x1，豎直偏轉(zhuǎn)位移為y1，偏轉(zhuǎn)角為θ，偏轉(zhuǎn)時間為t2，射入場區(qū)時的y坐標值為Y，有：x1＝v0t2y1＝t根據(jù)幾何關(guān)系有：x1＋＝2LL－x1＝Y(jié)－y1根據(jù)平拋運動的特點有：tanθ＝2得：Y＝L.17.將一勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下端系上質(zhì)量為m的物塊，將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期。請