河南省开封市第十中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

河南省开封市第十中学2021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.关于电流强度，下列说法中正确的是（

）A．根据I=q/t，可知q与t成反比B．因为电流有方向，所以电流强度是矢量C．电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位D．电流的方向就是电荷定向运动的方向参考答案：C2.（单选）如图所示，上方固定有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B的直径略小于盒子内侧前后壁间的距离。现使斜劈A在斜面体C上静止不动，此时盒子内侧的M、N点对球B均无压力。以下说法中正确的是A．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则M点对球B有压力B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则N点对球B有压力C．若C的斜面粗糙，且斜劈A沿斜面匀速下滑，则M点对球B有压力D．若C的斜面粗糙，且斜劈A沿斜面匀速下滑，则N点对球B有压力参考答案：B3.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如左图所示，船在静水中的速度与时间的关系如右图所示，若船按最短时间渡河，则（

）A、船渡河的航程是300m

B、船在河水中的最大速度是5m/sC、船渡河的最短时间是100s

D、船在河水中航行的轨迹是一条直线参考答案：BC4.2011年12月24日，美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、适合居住的行星“开普勒-22b(Kepler-22b)”。该行星距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍，质量约是地球的18.5倍。它像地球绕太阳运行一样每290天环绕一恒星运行。由于恒星风的影响，该行星的大气不断被吸引到恒星上。据估计，这颗行星每秒丢失至少10000T物质。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为9.8m/s2，引力常量G为6.67×10-11N·m2kg-2，则由上述信息：

A．可估算该恒星密度

B．可估算该行星密度

C．可判断恒星对行星的万有引力增大

D．可判断该行星绕恒星运行周期大小不变参考答案：B5.下列说法正确的是______。A.分子运动的平均速率可能为0B.液体与空气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系参考答案：BDE【详解】分子永不停息做无规则的运动，则分子运动的平均速率不可能为零，瞬时速度也不可能为零，故A错误；表面层内分子间距变大，则所受其它分子的作用表现为相互吸引，故B正确；水蒸气的压强表示的是绝对湿度；相对湿度为水蒸气的压强与同温度下的饱和汽压的比值，故C错误；晶体和非晶体在一定的条件下可以转化。故D正确；浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系。故E正确；故答案为BDE.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图乙是打出的纸带一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个没有画出，如图乙所示。滑块下滑的加速度a=

m/s2。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1

D．滑块的质量m2

E．滑块运动的时间t

（3）测量（2）中所选定的物理量需要的实验器材是

。

（4）滑块与木板间的动摩擦因数=

（用被测量物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”），写出支持你的看法的一个论据：

。参考答案：（1）3.00（2分）（2）AB（2分）（3）刻度尺（1分）（4）（2分）偏大（1分）没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦和空气阻力等因素。7.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).

(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①

.②

.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是

m/s,小车运动的加速度计算表达式为

,加速度的大小是

m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86

=0.648.后，答案为该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39:115设原来的U234原子数为N0,由半衰期的定义可得，,经过54万年，即两个半衰期后，剩余的U234为N0/4个,Th230为3N0/4个，所以（234N0/4）：（2303N0/4）=39:115.9.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

10.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D11.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+H解析：由核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为N+He→O+H。12.地球的半径约为R=6400km，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600km，hB=1700km，那末A、B两颗卫星的运行速率之比vA:vB=

，运行周期之比TA：TB=

。参考答案：13.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.两位同学在做“探究求合力的方法”实验时，利用

坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小和方向如图所示，图a和图b是两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是________（力F′是用一只弹簧秤拉时的图示）。参考答案：b15.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图甲所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动.重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，每隔一点取一个计数点（不计纸带所受到的阻力，交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2）(②③问结果保留一位小数)①两计数点之间的时间间隔为

s②木块减速阶段的加速度为

m/s2③木块与木板间的动摩擦因数μ=

参考答案：）①0.04

②3.0（3.0左右都算正确）③0.3（0.3左右都算正确）①由于每隔一点取一个计数点，交流电频率为50Hz，故两计数点间的时间间隔是0.04s。由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：s1=7.72cm，s2=7.21cm，s3=6.71cm，s4=6.25cm，s5=5.76cm，s6=5.29cm，s7=4.81cm，s8=4.31cm，以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a=，又知T=0.04s

，解得：a=-3.0m/s2

③重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：-μmg=ma

，解得μ=0.30。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m的物体放在地球赤道上随地球自转，物体对地面的压力大小为FN，已知地球的半径为R，自转周期为T，引力常量为G，某同学根据以上信息求得地球的质量M，他的求解过程如下：

则（1）请判断该同学的计算过程和结果是否正确？（2）若你认为正确请说明理由，若你认为不正确请写出正确的解答。参考答案：17.如题l3-l图所示的坐标系内，在x0(x0>0)处有一垂直工轴放置的挡板．在y轴与挡板之间的区域内存在一个与xoy平珏垂直且指向纸内的匀强磁场，磁感应强度B=0．2T．位于坐标原点O处的粒子源向xoy平面内发射出大量同种带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均为vo=1.0×106m/s，方向与x轴正方向的夹角为，且0≤≤90°．该粒子的比荷为，不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上后均被挡板吸收．(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径R：(2)如题l3-2图所示，为使沿初速度方向与x轴正方向的夹角=30°射出的粒子不打到挡板上，则x0必须满足什么条件?该粒子在磁场中运动的时间是多少?

(3)若x0=5.0×10-2m，求粒子打在挡板上的范围(用y坐标表示)，并用“”图样在题l3-3图中画出粒子在磁场中所能到达的区域：参考答案：(1)由牛顿第二定律得……………(2分)=5.0×10-2m………………(1分)(2)如图所示，设粒子的运动轨迹恰与挡板相切，由几何关系得：……………(2分)X0=7.5×10-2m…………(1分)为使该粒子不打到挡板上，x0≥7.5×10-2m………(1分)粒子在磁场中运动的周期为TT===×10-7s…………(1分)该粒子在磁场中运动的时间==……(1分)(3)若x0=5.0×10-2m，则x0=R当粒子沿着－y方向入射时，将打在挡板上的A点其纵坐标yA=－R=500×10-2m…………………(2分)当粒子沿着+x方向入射时，粒子的运动轨迹恰好与挡板相切于B点其纵坐标yB=R=5.0×10-2m……………………(2分)则粒子打在挡板上的范围为-500×10-2m≤y<5.0×10-2m…(1分)粒子在磁场中所能到达的区域如图所示………(4分)18.一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面A1B1C1是边长a=12cm的等边