陕西省西安市第二十六中学2020-2021学年高三物理下学期期末试题含解析

1、陕西省西安市第二十六中学2020-2021学年高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （不定项选择）2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为，月球半径为，月面的重力加速度为。以月面为零势能面，“玉兔”在高度的引力势能可表示为，其中为引力常量，为月球质量。若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做

2、的功为a    b     c     d参考答案：d设玉兔在h高度的速度为v，则由可知，玉兔在该轨道上的动能为：，由能的转化和守恒定律可知对玉兔做的功为：，结合在月球表面：，整理可知正确选项为d。2. 一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为t，速度为v，引力常量为g，则a恒星的质量为             b行星的质量为c行星运动的轨道半径为 

3、60;    d行星运动的加速度为参考答案：acd3. 质量为m的物体在竖直向上的恒力f作用下减速上升了h，在这个过程中，下列说法中正确的有 （      ）a物体的重力势能增加了mgh     b物体的动能减少了fhc物体的机械能增加了fh        d物体重力势能的增加小于动能的减少参考答案：ac4. 核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用  （选填“石墨”或“镉棒”）吸收一定

4、数量的中子，控制反应堆的反应速度核反应堆产物发生衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应： +pn+x，其中x代表      （选填“电子”或“正电子”）参考答案：镉棒，正电子【分析】根据热核反应的过程中石墨与镉棒的作用分析解答；在核反应的过程中满足质量数守恒与电荷数守恒【解答】解：核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，石墨可以起到使快中子减速的作用，裂变过程中利用镉棒吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应： +pn+x中，p表示的是质子，n表示的是中子，根据

5、质量数守恒可知x的质量数是0，而电荷数：z=0+1=1，所以x代表正电子故答案为：镉棒，正电子5. 关于物理学发展，下列表述正确的有（   ）a伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比b牛顿提出了三条运动定律，发表了万有引力定律，并利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量c笛卡儿明确指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。d伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。参考答案：acd二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学进

6、行用实验测定玩具电动机的相关参数如图1中m为玩具电动机闭合开关s，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如图2所示图中ab、dc为直线，bc为曲线不考虑电表对电路的影响变阻器滑片向左滑动时，v1读数逐渐减小（选填：增大、减小或不变）电路中的电源电动势为3.6 v，内电阻为2此过程中，电源内阻消耗的最大热功率为0.18 w变阻器的最大阻值为30参考答案：考点：路端电压与负载的关系；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率.专题：恒定电流专题分析：由闭合电路欧姆定律明确电流及电压的变化；确定图线与电压表示数对应的关系根据图线求出电源的电动势和内阻判断v2读数的变

7、化情况电源内阻的功率由p=i2r求解当i=0.1a时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，由欧姆定律求解变阻器的最大阻值解答：解：变阻器向左滑动时，r阻值变小，总电流变大，内电压增大，路端电压即为v1读数逐渐减小；由电路图甲知，电压表v1测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示v1的电压与电流的关系此图线的斜率大小等于电源的内阻，为 r=2当电流 i=0.1a时，u=3.4v，则电源的电动势 e=u+ir=3.4+0.1×2v=3.6v；当i=0.3a时，电源内阻消耗的功率最大，最大功率pmax=i2r=0.09×2=0.18w；当i=0.

8、1a时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 r=rrm=（24）=30故答案为：减小；3.6，2；0.18；30点评：本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键7. 某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为       ；液体表面层的分子间的距离比  （填“大”或“小“）。参考答案：   大分子之间的作用力等于0时，由，所以：，故，液体表面层分子之间表现为引力，故分子间距离大于平衡距离。8. 在测定金属丝

9、电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示图中读数为_mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.13.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比=_ 。参考答案：

10、10. 如图，电源电动势e=3v，内阻r=1，电阻r1=2，滑动变阻器总电阻r=16，在滑片p从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1a，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75w参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率专题：恒定电流专题分析：分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与r1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流i=1a；把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片p从a滑到b的过程中，电路外电阻r先变大后变小，等效电源电动

11、势e不变，由p=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当r=r+r1=1+2=3时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：p=0.75w；故答案为：1；0.75点评：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大11. 一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为t、线速度的大小为v，已知引力常量为g，则行星运动的轨道半径为_，恒星的质量为_。参考答案：，12. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体r。将玻璃管

12、的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在r从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻r的坐标为（3，8）,此时r的速度大小为          cm/s，r在上升过程中运动轨迹的示意图是             。（r视为质点）参考答案：10    cm/s，  d &

13、#160;  13. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力f，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据木块的重力为10.00 n，重力加速度g9.80 m/s2，根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：实验次数 运动状态 水平拉力f/n 1 静止 3.62 2 静止 4.00 3 匀速 4.01 4 匀加速 5.01 5 匀加速 5.49 (1)木块与桌面间的最大静摩擦力ffm>_ n；(2)木块与桌面间的动摩擦因数_；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力f

14、f_ n.参考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.01三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，x为待求粒子，为x的个数，则x为_，=_，以、分别表示、核的质量，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本

15、题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1) (2)反应堆每年提供的核能                           其中t表示1年的时间以m表示每年消耗的的质量，得：    

16、0;     解得:代入数据得：m=1.10×103（kg）                                    15. （6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻

17、的波形图，质点p的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断p点此时的振动方向。参考答案：；p点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （10分）a、b两车在同一直线上，同向做匀速运动。a在前，速度为va=8m/s；b在后，速度为vb=16m/s。当a、b两车相距s=20m，b车开始刹车，做匀减速直线运动。为避免两车相撞，刹车后b车的加速度至少应为多大？参考答案：（10分）解：设b车加速度为a，经过时间t两车达到共同速度va；由解得： （2分）a车始终匀速直线运动位移 （2分）b车匀减速，由 解得： （2分）由位移关系 （2分）解

18、得： （2分）17. 一根劲度系数k=200n/m的轻质弹簧拉着质量为m=0.2kg的物体s内物体前进了s=0.5m从静止开始沿倾角为=37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x=0.9cm，在t=1.0求：（1）物体加速度的大小；（2）物体和斜面间的动摩擦因数（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用版权所有分析：（1）物体沿斜面做匀加速运动，已知初速度为零，t=1.0s内物体前进了s=0.5m，由位移公式即可求解加速度（2）分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律和胡克定律结合能物体受到的支持力和滑动摩擦力，再求解物体和斜面间动摩擦因数解答：解：（1）物体沿斜面做初速度