福建省寧德市溪尾中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省寧德市溪尾中學(xué)2021年高三物理上學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動，星球相對飛行器的張角為θ，下列說法正確的是()A.軌道半徑越大，周期越長B.軌道半徑越大，速度越大C.若測得周期和張角，可得到星球的平均密度D.若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度參考答案：AC試題分析：根據(jù)公式可得，故半徑越大，周期越大，A正確；根據(jù)幾何知識可得張角越大，半徑越小，根據(jù)公式可得，半徑越小，速度越大，故B正確；對于飛行器，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，由幾何關(guān)系有：，星球的平均密度，聯(lián)立可得，則測得周期和張角，可得到星球的平均密度，故C正確；由可得：，可知若測得周期和軌道半徑，可得到星球的質(zhì)量，但星球的半徑未知，不能求出星球的平均密度，故D錯誤考點(diǎn)：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在萬有引力這一塊，設(shè)計(jì)的公式和物理量非常多，在做題的時(shí)候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個(gè)物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計(jì)算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計(jì)算2.（單選）如圖所示，小木塊a、b和c(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m,c的質(zhì)量為m/2。a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b、c與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2l且均處于水平圓盤的邊緣.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()

A．b、c所受的摩擦力始終相等，故同時(shí)從水平圓盤上滑落B．當(dāng)a、b和c均未滑落時(shí)，a、c所受摩擦力的大小相等C．b和c均未滑落時(shí)線速度一定相等D．b開始滑動時(shí)的轉(zhuǎn)速是參考答案：B解析：A、b、c所受的最大靜摩擦力不相等，故不同時(shí)從水平圓盤上滑落，A錯誤；B、當(dāng)a、b和c均未滑落時(shí)，木塊所受的靜摩擦力f=mω2r，ω相等，f∝mr，所以ac所受的靜摩擦力相等，B正確；C、b和c均未滑落時(shí)線速度V=Rω大小相等，方向不同，故C錯誤；D、以b為研究對象，由牛頓第二定律得：

f=2mω2l=kmg，可解得：ω=，故D錯誤．故選：B．3.（單選）如圖所示，電路中RT為熱敏電阻，R1和R2為定值電阻。當(dāng)溫度升高時(shí)，RT阻值變小。開關(guān)S閉合后，RT的溫度升高，則下列物理量中變小的是（

） A．通過RT的電流 B．通過R1的電流 C．通過R2的電流 D．電容器兩極板間的電場強(qiáng)度參考答案：C4.（單選）如圖，三根輕細(xì)繩懸掛兩個(gè)質(zhì)量相同的小球保持靜止，A、D間細(xì)繩是水平的，現(xiàn)對B球施加一個(gè)水平向右的力F，將B緩緩拉到圖中虛線位置，這時(shí)三根細(xì)繩張力TAC、TAD、TAB的變化情況是（

）A.TADTABTAC都變大B.TAD和TAB變大，TAC不變C.TAC和TAB變大，TAD不變D.TAC和TAD變大，TAB不變參考答案：B5.如圖所示，在勻強(qiáng)電場E內(nèi)的0點(diǎn)放置一個(gè)點(diǎn)電荷+Q。a、b、c、d、e,f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場平行,bedf平面與電場垂直，則下列說法正確的是A.

b,d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.

a點(diǎn)的電勢等于/點(diǎn)的電勢C.

將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時(shí),電場力一定做功D.

將點(diǎn)電荷+Q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時(shí),從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)其電勢能的變化憊一定最大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請?jiān)谌鐖D12所示的坐標(biāo)紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：7.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（8.如圖所示，水平平行線代表電場線，但未指明方向，帶電量為10-8C的正電微粒，在電場中只受電場力的作用，由A運(yùn)動到B，動能損失2×10-4J，A點(diǎn)的電勢為-2×103V，則微粒運(yùn)動軌跡是虛線______（填“1”或“2”），B點(diǎn)的電勢為_________V．

參考答案：

2

，

1.8×1049.如圖，電動機(jī)Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，A表讀數(shù)1A，當(dāng)S閉合時(shí)，A表讀數(shù)3A，則：電動機(jī)的機(jī)械功率

；電動機(jī)的機(jī)械效率

。參考答案：

答案：18W，9%10.某種紫外線波長為300nm，該紫外線光子的能量為

▲

J．金屬鎂的逸出功為5.9×10－19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時(shí)逸出光電子的最大初動能為

▲

J(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)．參考答案：6.63×10－19，7.3×10－20；11.如圖所示，一列簡諧波沿+x方向傳播,實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度v＝________m/s；這列波的頻率f＝___________Hz。參考答案：0.25m/s，6.25Hz。12.2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗(yàn),韓美情報(bào)部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實(shí)驗(yàn)的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗(yàn)釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個(gè)原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱?！?1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg，長L=0.84m的長木板C，離板左端S=0.12m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.4；在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計(jì)．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2．現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F，問：（1）當(dāng)F=9N時(shí)，小物塊A的加速度為多大？（2）若F足夠大，則A與B碰撞之前運(yùn)動的最短時(shí)間是多少？（3）若在A與B發(fā)生彈性碰撞時(shí)撤去力F，A最終能滑出C，則F的最大值為多少？參考答案：解：（1）設(shè)M和mA一起向右加速，它們之間靜摩擦力為f由牛頓第二定律得：F=(M+mA)a 得：，表明加速度的結(jié)果是正確的．（2）mA在與mB碰之前運(yùn)動時(shí)間最短，必須加速度最大，則：解得：（3）在A與B發(fā)生碰撞時(shí)，A剛好滑至板的左端，則此種情況推力最大，設(shè)為F1，對板Ｃ，有：解得：17.如圖所示，長為L的兩平行金屬板A、B相距d水平放置，板間充滿圖示的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不考慮重力）以速度V0滑兩平行板中央O點(diǎn)入射，剛好從B板有邊飛出。求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小； （2）要使粒子沿虛線通過平行板電容器，則A、B板間要加多大的電壓； （3）撤去磁場，保持（2）問中兩板間電壓和粒子入射速度不變，粒子在兩板間運(yùn)動的時(shí)間及側(cè)移的距離為多少？參考答案：18.帶電量為Q，質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后進(jìn)入一個(gè)平行板電容器，進(jìn)入時(shí)速度和電容器中的場強(qiáng)方向