2021年江苏省镇江市实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年江苏省镇江市实验中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图有一空心圆锥开口向上放置着，圆锥绕竖直方向的中心轴匀速转动，在光滑的圆锥内表面有一物体m与壁保持相对静止，则物体m所受的力为（）A．重力、弹力、下滑力，共三个力B．重力、弹力、共两个力C．重力、弹力、向心力，共三个力D．重力、弹力、离心力，共三个力参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：人造卫星问题．分析：物体m与壁保持相对静止，在水平面内做匀速圆周运动，分析物体的受力，其合力提供向心力．解答：解：物体m在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和圆锥内表面的弹力共两个力，两个力的合力提供向心力，故B正确，ACD错误．故选B点评：对于匀速圆周运动，合力充当向心力，而向心力不是实际受到的力，不进行分析．2.如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行。线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间。下面的说法中正确的是

①在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为零②在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零③从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化④从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变A．②③

B．③④

C．①②

D．①④参考答案：D解析：磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数，故在位置2，磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，①对；1→2，磁通量减小，感应电流为逆时针，2→3，磁通量增加，感应电流仍为逆时针，由楞次定律知，线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动，方向总是向右，选D。3.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（

）A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动参考答案：D4.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动。每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为

A．4次

B．6次

C．7次

D．8次参考答案：C5.（多选题）一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则()A、A球的最大速度为B、A球速度最大时，两小球的总重力势能最小C、A、B两球的最大速度之比为2∶1D、A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45

参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在探究加速度与力和质量的关系实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过木板一端的定滑轮来拉动板上的小车做匀加速直线运动，通过改变沙子质量来改变拉力大小。多次实验后根据由纸带求出的加速度与拉力作出—图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的是（

）A、一定没有平衡摩擦力，且小车质量较小B、平衡摩擦力时，木板倾斜程度过大，且小车质量较大C、可能平衡摩擦力时忘记挂上纸带，且沙桶和沙子质量较大D、可能平衡摩擦力不彻底，木板倾斜程度偏小，且沙桶和沙子质量较大参考答案：7.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)参考答案：20.70m/s8.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)9.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．

参考答案：,10.某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_________m/s2

制动性能车辆以36Km/h（即10m/s）行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_________N

参考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根据和F＝ma可得F＝1.15×104N。11.如图所示,理想气体作图示的循环,其中2→3过程是绝热过程,3→1过程是等温过程,则2→3过程中气体内能____(填“增加”“减小”或“不变”),3→1过程中气体____(填“吸热”或“放热”).参考答案：

(1).减小

(2).放热2→3过程是绝热过程,体积增大，气体对外界做功,内能减小；3→1过程是等温过程,内能不变，体积减小，外界对气体做功,气体向外放热。12.（10分）（1）如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面，如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为现象，是由于分子的而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的。参考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）扩散

无规则运动

熵增加解析：本题只有一个难点，即“无序”性。自然发生的事情总是向无序性增大的方向发展。13.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要测量一个电流表G的内阻Rg（内阻约在1kW－2kW之间），其量程为250mA。提供的器材有：电源E（4V，内阻0.6W），电阻箱RA（0－9999W），滑动变阻器R1（0－20W，1A），滑动变阻器R2（0－250W，0.6A），滑动变阻器R3（0－1kW，0.3A），标准电流表G’（量程250mA），电键S1、S2、S3及导线若干。今有甲、乙两同学，用不同的测量方法来测出内阻。Ⅰ.甲同学利用图1的电路图来测量内阻，其实验步骤如下：①先按电路图1接好各元件，并使滑动触头P先置b端，断开电键S1，且使电阻箱阻值为零。②闭合电键S1，调节滑动触头P于某一位置，使G表达到满刻度Ig。③调节电阻箱电阻值，使G表电流为Ig/2，记下电阻箱数值R。④即得待测电流表内阻Rg=R。Ⅱ.乙同学利用图2的电路图来测得内阻，其实验步骤如下：①先按电路图2接好各元件，并使滑动触头P先置于b端，断开电键S1、S2、S3，且使电阻箱阻值为零。②闭合电键S1、S2，调节滑动触头P于某一位置，使G’表达到满刻度Ig。③闭合电键S3，断开电键S2，调节电阻箱电阻值，使G’表电流仍为Ig，记下电阻箱数值R。④即得待测电流表内阻Rg=R。（1）在不考虑操作过程中的失误的前提下，仅就电路设计而言，你认为能更准确地测出电流表内阻值的是_________同学设计的方案。（2）请纠正你选择的方案在操作过程中的两处失误：a．___________________________________________________________________________；b．___________________________________________________________________________。（3）你认为测量精度较差的另一个设计方案中所得到的电流表内阻测量值__________电流表内阻真实值（选填“大于”或“小于”）。要使这一误差尽可能小，该方案中滑动变阻器选择___________。参考答案：（1）乙；

（1分）（2）a．连接电路中应将滑动变阻器的滑片P先置于a端；

b．电阻箱阻值在测量前应先置于2kW以上。

（每空2分）（3）大于，R1。

15.(10分)某同学用图１所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使Ａ球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让Ａ球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

（1）碰撞后B球的水平射程应取为__________cm。下图游标卡尺的示数为

mm。（2）已知mA：mB=2：1，碰撞过程中动量守恒，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，则由图可以判断E是________的落地处，J是_______的落地点。试用上图中的字母写出动量守恒定律的表达式________________________。参考答案：

(1)64.5——64.5cm之间，11.03cm；(2)A碰前的落点；A碰后的落点，mAOJ=mAOE+mBOF四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L、质量为m、电阻力R。该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度大小为B。在一水平拉力作用下，线框从图示位置由静止开始向右做匀加速直线运动，直至全部离开磁场，线框的加速度大小为a，经过时间t线框cd边刚好离开边界MN，求：（1）在时间t内拉力做的功；（2）线框cd边刚好离开边界MN时水平拉力F的大小。参考答案：17.如图所示，三块木板A、B、C的质量均为，长度均为L。A、B置于水平地面上，它们的间距s=2m。C置于B板的上端并对齐。A、B、C之间及A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态。现给A施加一个水平向右，大小为3mg/5的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，最终C没有脱离A板，g取l0m／s2。求：（1）碰撞后的瞬间A、B、C的速度各是多少?（2）最终A、B、C的速度又是多少?（3）要使C完全离开B并不脱离木板A，每块木板的长度应满足什么条件?参考答案：（1）一开始A与水平面之间的滑动摩擦力，A在F作用下向右加速运动。

由动能定理的：

①

（2分）

A、B两木块碰撞瞬间，内力远大于摩擦力，由动量守恒定律得

②

（2分）

解得

所以，A、B、C的速度分别为2m/s，2m/s，0

（3分）

（2）碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中，设AB整体、C向前移动的位移分别为s1、s2，受滑动摩擦力分别为，，选三个物体构成的整体为研究对象，外力之和为零，则

③

（2分）

代入数据解得

④

（2分）所以，最终A、B、C的速度是（3）对AB整体：

⑤

（1分）

对C：

⑥

（1分）C相对于AB的位