山西省大同市同煤集团第二中学2021年高三物理期末试题含解析

山西省大同市同煤集团第二中学2021年高三物理期末试题含解析一、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.跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系数k=20N.s2/m2。运动员和伞的总质量m=72kg，设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞，取g=10m/s2，求：（1）跳伞员的下落速度达到3m/s时，其加速度多大?

（2）跳伞员最后下落速度多大?（3）若跳伞塔高200m，高考资源网则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中，损失了多少机械能?参考答案：2.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则如图6所示的图象中可能正确的是

()参考答案：AD3.某次闪电持续时间为0.005s，所形成的平均电流强度为6×104A，若闪电过程中的这些电量，以0.5A的电流强度通过某电灯，可供电灯照明多长时间

A．600S

B．1.2×105S

C．500S

D．5×104S参考答案：A4.我国已开展空气中PM2．5浓度的监测工作．PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸人后会进人血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2．5的主要原因．下列关于PM2．5的说法中正确的

(填写选项前的字母)

A．PM2．5在空气中的运动属于分子热运动

B．温度越高，PM2．5的无规则运动越剧烈

C．PM2．5的质量越小，其无规则运动越剧烈D．由于周围大量空气分子对PM2．5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动参考答案：PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，不是指分子，它的运动属于布朗运动，结合所学易知选项A错误BCD正确。5.如图，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是A.通过灯泡的交变电流的频率是50HzB.变压器原、副线圈匝数之比为10：1C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD.若将灯泡更换为“12V，24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2分）如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物体2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现用力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了

，物块1的重力势能增加了

。

参考答案：

答案：

7.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核8.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A9.参考答案：

6

10.质量为50kg的物体放在光滑的水平面上，某人用绳子沿着与水平面成45°角的方向拉物体前进，绳子的拉力为200N，物体的加速度大小为

。在拉的过程中突然松手瞬间，物体的加速度大小为

。参考答案：

m/s2，011.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，712.）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），（13.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，如图所示。已知小车质量M=3.0kg，长L=2.06m，圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=1.0kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数。（取g=10m/s2）试求：（1）滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；（2）小车运动1.5s时，车右端距轨道B端的距离；（3）滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。参考答案：（1）滑块从A端下滑到B端，由动能定理得

（2分）在B点由牛顿第二定律得

（2分）解得轨道对滑块的支持力

N

（1分）（2）滑块滑上小车后，由牛顿第二定律对滑块：，得m/s2

（1分）对小车：，得m/s2

（1分）设经时间t后两者达到共同速度，则有

（2分）解得

s

（1分）由于s<1.5s，故1s后小车和滑块一起匀速运动，速度v=1m/s

（1分）因此，1.5s时小车右端距轨道B端的距离为

m

（1分）（3）滑块相对小车滑动的距离为

m

（2分）所以产生的内能

J

（1分）17.某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．①假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围?②若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?③若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?参考答案：解：(1)设人落在距圆心R/2处不至被甩下，最大静摩擦力提供向向心力则有：μmg≥mω2R/2

即转盘转动角度应满足w≤

(2)沿水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1=at2/2

v=atl

平抛运动阶段x2=vt2

H=gt2/2

Ks5u

全程水平方向：x1+x2=L

代入已知各量数值，联立以上各式解得tl=2s(3)由(2)知v=4m/s，且F=0.6mg，设阻力为f，继续向右滑动加速度为a，滑行距离为x3加速段F-f=ma减速段-f=ma’

02-v2=2a’x3

联立以上三式解得x3=2m

18.如甲图所示，水平光滑地面上用两颗钉子（质量忽略不计）固定停放着一辆质量为M=3kg的小车，小车的四分之一圆弧轨道是光滑的，半径为R=0.5m，在最低点B与水平轨道BC相切，视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=0.3m处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道