湖北省孝感市孝昌東城中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖北省孝感市孝昌東城中學(xué)2021年高三物理下學(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.（多選）電動(dòng)機(jī)的電樞阻值為R，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作的時(shí)間為t，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UItB．電動(dòng)機(jī)消耗的電能為I2RtC．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為I2RtD．電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為參考答案：考點(diǎn)：電功、電功率；焦耳定律．專題：恒定電流專題．分析：在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來(lái)計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來(lái)計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的．解答：解：A、電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作的時(shí)間為t，所以電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UIt，所以A正確，B錯(cuò)誤；C、電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt，不能用來(lái)計(jì)算，所以C正確，D錯(cuò)誤；故選AC．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的．2.如圖所示，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電量為10－6C的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10－5J，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為－10V，則以下判斷正確的是（

）

A．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示；B．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示；C．B點(diǎn)電勢(shì)為零；

D．B點(diǎn)電勢(shì)為－20V參考答案：AC3.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為θ。下列關(guān)系正確的是（

）A．

B．F＝mgtanθC．

D．FN＝mgtanθ參考答案：A4.

下列說(shuō)法中正確的是

（

）

A．放射性元素發(fā)出的射線都屬于電磁波

B．β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛而形成的電子流

C．氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，原子系統(tǒng)總能量增加

D．某金屬在單色光照射下發(fā)射出光電子的最大動(dòng)能隨照射光波長(zhǎng)的增大而增大參考答案：答案：C5.兩塊電壓表V1和V2是由完全相同的電流表改裝而成的，V1的量程為15V，V2的量程為5V，為了測(cè)15～20V間的電壓值，把V1和V2串聯(lián)起來(lái)使用，在這種情況下

A．V1和V2的示數(shù)相同

B．V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相等

C．V1和V2的示數(shù)之比等于兩個(gè)電壓表內(nèi)阻之比

D．V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角之比等于兩個(gè)電壓表內(nèi)阻之比參考答案：

BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)核，已知核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3

(2分)

9×10-13J7.如圖所示。一根長(zhǎng)L的細(xì)繩，固定在O點(diǎn)，繩另一端系一質(zhì)量為m的小球。起初將小球拉至水平于A點(diǎn)。小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)拉力為

；此過(guò)程中小球重力的瞬時(shí)功率的變化情況是

（空氣阻力不計(jì)）。參考答案：T=3mg（2分），先增大后減小8.愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了_______學(xué)說(shuō)。已知在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中分別用波長(zhǎng)為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為_(kāi)_____________。參考答案：9.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按右上圖接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系．當(dāng)閉合S時(shí)觀察到電流表指針向左偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按右下圖所示將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路,將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路．S閉合后，將線圈A插入線圈B的過(guò)程中,電流表的指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí),指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開(kāi)S.電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．

參考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏10.設(shè)雨點(diǎn)下落過(guò)程中所受空氣阻力大小與雨點(diǎn)半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個(gè)密度相同大小不同的雨點(diǎn)從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達(dá)地面的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)，接近地面時(shí)速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點(diǎn)。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達(dá)地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時(shí)速度較小的是小雨滴。

11.如圖所示為一個(gè)豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC，B是最低點(diǎn)，AC與圓心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)為R、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿，上端連接質(zhì)量為m的小球甲，下端連接質(zhì)量為2m的小球乙。開(kāi)始時(shí)甲球在A點(diǎn)，由靜止釋放后，兩球一起沿軌道下滑，當(dāng)甲球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)速度剛好為零，則在此過(guò)程中，兩球克服摩擦力做功的大小為

；在下滑過(guò)程中，乙球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為

。參考答案：答案：(2-)mgR，

12.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已測(cè)得坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)處的電勢(shì)為3V,那么電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120013.密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大.從分子動(dòng)理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的_________增大了.該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如題12A-1圖所示,則T1_________(選填“大于冶或“小于冶)T2.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）請(qǐng)問(wèn)高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見(jiàn)的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過(guò)程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來(lái)提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過(guò)程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過(guò)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)機(jī)械能守恒定律求出通過(guò)C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸，高度為L(zhǎng)、底面積為S，缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)T0時(shí)，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過(guò)來(lái)懸掛起來(lái)，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為L(zhǎng)0．已知重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為p0，不計(jì)活塞厚度及活塞與缸體的摩擦，求：（1）采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離，缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少？（2）從開(kāi)始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對(duì)活塞做功多少（3）當(dāng)活塞剛要脫離汽缸時(shí)，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為△U，則氣體在活塞下移的過(guò)程中吸收的熱量為多少？參考答案：解：（1）氣體等壓變化，由蓋呂薩克定律得：=，解得：T=；（2）對(duì)活塞，由平衡條件得：mg+pS=p0S，氣體做功：W=Fl=pSl=pS（L﹣L0），解得：W=（p0S﹣mg）（L﹣L0）；（3）由熱力學(xué)第一定律得：△U=W+Q，氣體吸收的熱量：Q=△U+（p0S﹣mg）（L﹣L0）；答：（1）采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離，缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到；（2）從開(kāi)始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對(duì)活塞做功為（p0S﹣mg）（L﹣L0）；（3）當(dāng)活塞剛要脫離汽缸時(shí)，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為△U，則氣體在活塞下移的過(guò)程中吸收的熱量為△U+（p0S﹣mg）（L﹣L0）．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】（1）氣體發(fā)生等壓變化，應(yīng)用蓋呂薩克定律可以求出氣體的溫度；（2）應(yīng)用功的計(jì)算公式求出功．（3）應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體吸收的熱量．17.（10分）F1是英文FormulaOne的縮寫(xiě)，即一級(jí)方程式賽車，是僅次于奧運(yùn)會(huì)和世界杯的世界第三大賽事。F1賽車的變速系統(tǒng)非常強(qiáng)勁，從時(shí)速0加速到100km/h僅需2.3秒，此時(shí)加速度仍達(dá)10m/s2，時(shí)速為200km/h時(shí)的加速度仍有3m/s2，從0加速到200km/h再急停到0只需12秒。假定F1賽車加速時(shí)的加速度隨時(shí)間的增大而均勻減小，急停時(shí)的加速度大小恒為9.2m/s2。上海F1賽道全長(zhǎng)5.451km，比賽要求選手跑完56圈決出勝負(fù)。求：

（1）若某車手平均時(shí)速為210km/h，則跑完全程用多長(zhǎng)時(shí)間？（2）該車手的F1賽車的最大加速度。參考答案：解析：（1）由

（2）設(shè)F1賽車加速時(shí)的加速度a=am-kt當(dāng)t=2.3s時(shí)：10=am-k×2.3

①車從200km/h降到0用時(shí)為t0秒，

則車加速到200km/h用時(shí)t=12-6=6s

當(dāng)t=6s時(shí)：3=am-k×6

②

有①②解得am=14.4m/s218.如圖所示，一個(gè)半徑R=m的圓形靶盤(pán)豎直放置，A、O兩點(diǎn)等高且相距4m，將質(zhì)量為20g的飛鏢從A點(diǎn)沿AO方向拋出，經(jīng)0.2s落在靶心正下方的B點(diǎn)處．不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：（1）飛鏢從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小；（2）飛鏢從A處拋出到落到B處的過(guò)程中減少的重力勢(shì)能；（3）為了使飛鏢能落在靶盤(pán)上，飛鏢拋出的速度大小應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）飛鏢從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大?。?）飛鏢下降的高度，則重力勢(shì)能的減小量△Ep