山西省阳泉市阳煤集团第二中学2021年高三物理期末试题含解析

山西省阳泉市阳煤集团第二中学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.如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是()A.B.C.D.参考答案：C解：对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有μm3g=kx，则.对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：μ(m2+m3)g=kx′，则.则1、3两木块的距离．故C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据共点力平衡、胡克定律进行求解，注意整体法和隔离法的运用.2.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为C为电容器，原线圈所加电压.下列说法正确的是.A.原线圈的电流为0.33AB、电阻R2的电功率为48.4WC.原、副线圈两端交变电压的频率比为10:1D.原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10：1参考答案：B3.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比(

)A．轨道半径变大

B．向心加速度变大C．线速度变小

D．角速度变小参考答案：ACD4.(单选题)关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(

)A.伽利略发现了行星运动的规律

B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小C.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献D．亚里士多德认为必须有力的作用物体才能运动；哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行参考答案：C5.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。下列有关放射性知识的说法中正确的是＿＿＿。（填选项前的字母）

A．衰变成要经过6次衰变和8次衰变

B．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的

C．射线与射线一样都是电磁波，但射线穿透本领比射线弱D．氡的半衰期为3.8天，若有4kg氡原子核，经过7.6天后只剩下1kg氡原子核参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响。为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕O点高速转动，如图所示。由于做匀速圆周运动，处于太空中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉。太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向

；假设O点到太空舱的距离为90m，要想让太空舱中的宇航员能体验到地面重力相似的感觉，则太空舱转动的角速度大约是

rad/s（g取10m/s2）。参考答案：

答案：沿半径方向向外；1/37.到2007年底为止，人类到达过的地球以外的星球有

；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁：

。参考答案：答案：月球、哥白尼，开普勒，伽利略8.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_

_和

__之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2

在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．

故答案为：故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大9.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是

m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是

m/s。参考答案：0.8

2

10.质量为2kg的物体静止于光滑水平面上，现受到一水平力F的作用开始运动．力F随位移s变化如图所示．则物体位移为8m时的动能为______J，该过程经历的时间为_____s．参考答案：1811.某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C处是钩码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下,改变C处钩码个数,测出C处不同个数钩码的总质量m及对应加速度a,然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数。(1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还需要________。A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.弹簧测力计(2)在实验数据处理中,该同学以C处钩码的总质量m为横轴,以加速度a为纵轴,绘制了如图乙所示的实验图线,可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=________。(g取10m/s2)参考答案：

(1).(1)B

(2).(2)0.3【详解】第一空.打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误．本实验不需要测滑块的质量，钩码质量已知，故不需要天平，故B错误．实验需要测量两点之间的距离，需要毫米刻度尺，故C正确．滑块受到的拉力等于钩码的重力，不需要弹簧测力计测拉力，故D错误．故选C；

第二空.对ABC系统应用牛顿第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，μ=0.3.12.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He→

.参考答案：O+H13.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内，有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a。将管口向上竖直放置，若温度为T=300K，达到平衡时，气柱a的长度为L=30cm；将管口向下竖直放置，若温度为T1=350K，达到平衡时，气柱a的长度为L1=40cm。然后将管平放在水平桌面上，平衡时气柱a的长度为L2=36cm，求此时温度T2。（已知大气压P0=75cmHg，不计玻璃管和水银的体积随温度的变化）34.[物理选修3—4模块]（15分）参考答案：17.如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计.在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab.（1）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度一位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）.求此过程中电阻R上产生的焦耳热QR及ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小a.（2）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变，绕OO′轴匀速转动.若从磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2.则磁场转动的角速度ω大小是多少？

参考答案：（1）ab杆离起起始位置的位移从L到3L的过程中，由动能定理可得

（2分）

ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则

（2分）

联立解得，（1分）

R上产生热量（1分）

ab杆刚要离开磁场时，水平方向上受安培力F总和恒力F作用，

安培力为：（2分）

由牛顿第二定律可得：（1分）

解得（1分）

（2）磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值（2分）

有效值

（1分）

（1分）

而

（1分）

（1分）18.如图所示，劲度系数为k=40.0N/m的轻质水平弹簧左端固定在壁上，右端系一质量M=3.0kg的小物块A，A的右边系一轻细线，细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连，小物块A放在足够长的桌面上，它与桌面的滑动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑轮以左的轻绳处于水平静止状态，弹簧的长度为自然长度。现将一质量m=2.0kg的物体B轻挂在钩上，然后松手，在此后的整个运动过程中，求：（1）小物块A速度达到最大时的位置；（2）弹簧弹性势能的最大值；（3）小物块A克服摩擦力所做的功。

参考答案