河北省秦皇岛市青龙满族自治县满族中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

河北省秦皇岛市青龙满族自治县满族中学2021年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.（多选）福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题。目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富。已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是

A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子B．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2C．福岛核电站是采用聚变释放能量的D．与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物参考答案：AD2.（单选题）为了让乘客乘车舒服，某探究小组设计了一种新型交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整使座椅始终保持水平，如图所示。当此车加速上坡时，乘客(

)A．处于失重状态 B．不受摩擦力的作用C．受到水平向右的摩擦力作用

D．所受力的合力竖直向上参考答案：C3.假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的，下列说法正确的是(

)A.同步卫星的线速度大于月亮的线速度B.同步卫星的角速度大于月亮的角速度C.同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度D.同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径参考答案：ABC4.（单选）如图，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是【

】A．物体可能不受弹力作用 B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用D．物体一定受四个力作用参考答案：D5.（单选）自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（）A．焦耳研究了摩擦生热等现象，确定了热与功之间的定量关系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系D．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系参考答案：考点：物理学史．分析：本题考查物理学史，根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案．解答：解：A、焦耳研究了摩擦生热等现象，确定了热与功之间的定量关系，故A正确；B、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；C、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故C错误；D、奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故D错误；故选：A．点评：电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考查其发现历程，要求我们熟记相关的物理学史．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30°角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为

。参考答案：

答案：7.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：

表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=

N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数

；(3）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。8.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速9.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．10.决定一个平抛运动物体水平方向通过距离的因素是

和

。参考答案：11.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为

。（g取10m/s2）参考答案：512.利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在端

（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是

个（已知电子电量为l.6×10-19C）。参考答案：答案：a，5×1013分析：要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013。13.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。(1)下列做法正确的是________(填字母代号)。A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲

m乙，μ甲

μ乙。(选填“大于”“小于”或“等于”)参考答案：(1)AD(2)远小于(3)小于大于本题考查了探究加速度与力、质量的关系相关知识点，意在考查考生理解和应用能力。(1)实验中，为了保证小车的牵引力等于绳子的拉力，需要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确；在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，绳子上不能悬挂物体，选项B错误；实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误；由知，与质量无关。故当通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D正确。综上选AD。(2)对砝码及砝码桶有：mg-T=ma，对小木块有：T=Ma故有，只有当m远小于M时，才能有效保证实验的准确性。(3)当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故有，即图线斜率为，纵轴截距的大小为，观察图线可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙。15.某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内电阻，实验原理电路图如图甲所示。电压表：V(量程3V，内阻Rv=10kΩ)电流表：G(量程3mA，内阻Rg=100Ω)滑动变阻器：R（阻值范围0?10Ω，额定电流2A)定值电阻：R0=0.5Ω开关S和导线。（1）该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是______A(结果保留一位有效数字）。（2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=______V，电源的内阻r=_______

Ω。(结果均保留小数点后两位）参考答案：

(1).(1)0.6；

(2).(2)1.46－1.49；

(3).0.84（0.76-0.90之间都给分）（1）改装后电流表量程：；

（2）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V．

图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω点睛：测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图．一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为ρ的水银，由涡轮机（未画出）产生的压强差p使得这个流体在不加磁场时具有恒定的流速v0．管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：

a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀.

b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比.

c.流体不可压缩．若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）．(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻R的表达式(2)涡轮机对流体产生的压强差p恒定，加磁场后，最终形成新的稳定速度v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向；(3)写出(2)问中加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、L、B、ρ表示）；(4)为使速度增加到原来的值v0，必须改变涡轮机对流体产生的压强差，导致涡轮机输出功率的增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、L、B和ρ表示）。参考答案：解：

（1），（2）∵，

，

再利用（1）的结论，可推得

∴，

力FA的方向与流速v的方向反向．

（3）不加磁场时：

加磁场时：，

由上面二式，得．再利用（2）的结论，可推得

（4）∵，，，

∴

，∴．

∵

∴．

本小题也可运用求得同样的结果。17.用激光测量地球到月球的距离，已知激光从地球发射后，经2.56s后接收到反射信号，求地球到月球的距离。（光的传播速度为3×108m/s）参考答案：已知,

t=2.562=1.28s

答:地球到月球的距离为:.18.2007年10月我国在西昌卫星发射中心在飞行控制中心的精确控制下，将第一颗探月卫星“嫦娥一号”成功发射升空，在经历了14天的飞行后，“嫦娥一号”卫星接近月球实施首次“制动变轨”顺利进入月球捕获椭圆轨道，从追月者到绕