2021年山西省朔州市应县第一中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年山西省朔州市应县第一中学高三物理上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.裂变反应是目前核能利用中常用的反应。以原子核U为燃料的反应堆中，当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种形式，其中一种可表示为U+X+Sr+3则下则叙述中正确的是(

)A．X原子核中含有85个中子

B．X原子核中含有139个质子C．裂变时释放能量，根据，所以裂变后核子总质量增加

D．裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后核子中总质量数减少参考答案：AX的原子核中含有54个质子，质量数为139，所以X的中子数为：139-54=85，故A正确B错误；裂变反应过程中质量数守恒，由于有能量放出，根据质能方程可知，质量有亏损，故C、D错误。2.如图6所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为x，重力加速度为g.现将悬绳剪断，则下列说法正确的是()A.悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2gB.悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为g

C.悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大D.悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大参考答案：AD3.设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为A．

B．C．

D．参考答案：A4.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿倾角为300的斜面拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L，如图所示，则物体此时所受摩擦力

A．等于零

B．大小为，方向沿斜面向下

C．大小为，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上参考答案：A5.如图所示，在竖直虚线MN和之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是（

）

A．该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同B．该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C．匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比D．若该粒子带负电，若电场方向竖直向下，则磁场方向垂直于纸面向外参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。参考答案：1

水平向右7.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的 图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′ 的

_基本相等，

_基本相同，说明共点 力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可8.在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现

（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为

．参考答案：亮；．【考点】光的干涉．【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化．【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为△x==；根据△x=λ知，激光的波长为λ=；故答案为：亮；．9.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R．有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍．则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为；周期为．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．版权所有专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供圆周运动向心力由轨道半径关系求解即可．解答：解：由题意知卫星离地面的高度为3R，则卫星的轨道半径为r=4R，所以在地球表面重力与万有引力相等有：得GM=gR2卫星在轨道上做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力=所以卫星的加速度：卫星的周期：T==故答案为：；．点评：抓住地球表面重力与万有引力相等和卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力求解各量即可．10.（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）（2）（12分）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；电流表A1（量程0～100mA，内阻约5W）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；电阻箱R（0～999.9W）；开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。F．断开开关。①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________mm；②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求分析的过程，只回答出分析结果即可）答：

。参考答案：1）（6分）①匀速直线（2分）远小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不产生影响……（3分）11.（单选）一辆汽车在公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后8秒内滑行的距离A．80m

B．0m

C．400m

D．90m参考答案：D12.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图像。经Δt=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=__________m/s，周期T=__________s。参考答案：1，1.213.一个小灯泡在3伏的电压下，通过0.25A电流，灯泡所发出的光经聚光后形成很细的光束，沿某个方向直线射出。设灯泡发出的光波长为6000埃，则每秒钟发出的光子个数为______个，沿光的传播方向上2m长的光束内的光子为________个2.26×1018，1.51×10102012学年普陀模拟22。参考答案：2.26×1018，1.51×1010 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为

m/s，小车的加速度是

m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)

参考答案：（1）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；②1.24，6.22；15.如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．滑轮与轴处摩擦不计，绳子和滑轮质量不计．用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．（1）在本实验中需要用到的测量工具是

；需要测量的物理量是

（详细写出物理量名称及符号）（2）动摩擦因数的表达式为μ=

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)质量为木块(可视为质点)左端与轻弹簧相连，弹簧的另一端与固定在足够大的光滑水平桌面上的挡板相连，木块的右端与一轻细线连接，细线绕过光滑的质量不计的轻滑轮，木块处于静止状态，在下列情况中弹簧均处于弹性限度内，不计空气阻力及线的形变，重力加速度为。(1)在甲图中，在线的另一端施加一竖直向下的大小为的恒力，木块离开初始位置由静止开始向右运动，弹簧开始发生伸长形变，已知木块通过点时，速度大小为，、两点间的距离为。求木块拉至点时弹簧的弹性势能；(2)如果在线的另一端不是施加恒力，而是悬挂一个质量为的钩码，如图乙所示，木块也从初始位置由静止开始向右运动，求当木块通过点时的速度大小。

参考答案：解析：(1)用力拉木块至点时，设此时弹簧的弹性势能为，根据功能关系得

3分

所以弹簧的弹性势能为

2分

(2)悬挂砝码时，当木块运动到点时，弹簧的弹性势能仍为，设木块的速度为，

由机械能守恒定律：

3分

联立解得：

2分17.如图所示，用光滑材料制成高h=0.8m、倾角分别为α=30°和β=53°的两个斜面AB、AC，固定在光滑水平面上．将两个质量均为0.1kg的相同的小物块分别从两个斜面的最高位置A同时静止释放（不考虑一个物块在C点的能量损失），物块在BC上运动时给物块一个水平向左的阻力F，使两个物块同时到达B点．若g取10m/s2，sin53°=0.8．求：（1）物块在BC上运动的时间t为多少？（2）F为多少？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．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： 根据几何关系求出AB、AC、CB的长度，根据牛顿第二定律求出AB、AC段的加速度大小，结合位移时间公式求出AB和AC段的时间，抓住运动的总时间相等，求出物块在BC上的运动时间．根据速度位移公式求出C点的速度，结合位移时间公式求出BC段的加速度，通过牛顿第二定律求出阻力的大小．解答： 解：（1）AB得长度mAC的长度mCB段的长度≈0.79m．根据牛顿第二定律得，AB段的加速度，AC段的加速度=8m/s2．则AB段的时间s

AC段的时间s

t=tAB﹣tAC=0.8﹣0.5=0.3s

（2）C点的速度m/s

根据位移时间公式得，解得aCB≈9.1m/s2根据牛顿第二定律得，F=maCB=0.1×9.1≈0.91N

答：（1）物块在BC上运动的时间t为0.3s．（2）F为0.91N．点评： 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的