2021-2022学年浙江省杭州市青山中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年浙江省杭州市青山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. 质量为M的小球，用长为的细线悬挂在O点，在O点的正下方 处 有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子P等高的位置，摆线被钉子挡住。如图所示，让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时（ ）A.小球运动的线速突然减小 B.小球的角速度突然减小C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大参考答案：B2. 以下涉及物理学史的叙述中，说法不正确的是：A麦克斯韦预言了电磁波的存在，后来被爱因斯坦证实。B安培通过多年的研究，发现了电流周围存在磁场C法拉第

2、通过多年的研究，总结出法拉第电磁感应定律D开普勒揭示了行星的运动规律，为牛顿万有引力定律的建立奠定了基础。参考答案：AB3. 风洞实验主要用于运动物体（例如飞机、汽车等）与空气之间作用力的分析和研究。在风洞实验室中，将A、B两个小球分别用细绳L1、L2悬于天花板顶部。两球质量相等，受到的水平风力相同，两小球处于静止状态时的位置如图所示，以下说法正确的是 A L2与竖直方向的夹角大于L1与竖直方向的夹角 B两细绳与竖直方向的夹角相同 CA球受到的合力大于B球受到的合力 DL1的拉力大于L2的拉力参考答案：B4. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得

3、的动能一定（ ）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功参考答案：A试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误。故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。5. 如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注

4、水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是 ( ) A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上

5、述Rx其测量结果与原结果相比较 （填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：红；5；变大7. 如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。 地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。 当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_。参考答案：大于 c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。 根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。8. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机核电中的U发

6、生着裂变反应，试完成下列反应方程式UnBaKr_；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为_(已知光速为c)参考答案：3n(mumBamKr2mn)c29. (5分)一把均匀等臂直角尺 AOB，质量为 20kg，顶角 O装在顶板上的水平轴上，直角尺可绕轴在竖直平面内转动，在A端下通过细绳拉着一个质量为10kg的重物P，细绳竖直方向，臂OB与竖直方向夹角为60O，如图所示，此时细绳的拉力F 牛；重物P对地面的压力N 牛。参考答案： 答案：36.6 63.4 10. 静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B

7、分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_。参考答案：A 2emnNA/t 11. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t10.2)s时刻的波形图若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为 ；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为 m/s 参考答案：向下2512.

8、 如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放， 当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_，小球A的机械能的变化量为_。参考答案：，13. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R 。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合，在R从坐标原点以速度0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4， 6），此时R的速度大小为 cm/s。R在上升过

9、程中的运动轨迹，在如图所示的坐标系中（单位：cm）对应的轨迹方程为 。(R视为质点)参考答案：5cm/s y2=9三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为_，=_，以、分别表示、核的质量，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转

10、化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)(2)反应堆每年提供的核能 其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得： 解得:代入数据得：M=1.10103（kg） 15. （10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1105pa，当温度为27时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10m/s2 （1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是_A单位时间内气缸单位

11、面积上气体分子撞击次数增多B单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C吸收热量，对外做功D外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m，今以O点为原点建立平面直角坐标系现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛

12、出并击中挡板（1）若小物块恰能击中档板上的P点（OP与水平方向夹角为37，已知sin37=0.6，cos37=0.8），则其离开O点时的速度大小；（2）为使小物块击中档板，求拉力F作用的最短时间；参考答案：17. 如图21所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为B，方向竖直向上；磁场的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静

13、止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。（1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg，将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求：?金属棒a刚进入磁场时，通过金属棒b的电流大小；?若金属棒a在磁场内运动过程中，金属棒b能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件；（2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒a仍从高度h处由静止释放，使其进入磁场。设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场内运动过程中，金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。参考答案：（1）金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设其刚进入磁场时速度为v0，产生的感应

14、电动势为E，电路中的电流为I。由机械能守恒 ，解得v0=感应电动势E=BLv0，对回路解得：I= （3分）对金属棒b：所受安培力F=2BIL 又因 I =金属棒b棒保持静止的条件为Fmg解得 h （3分） （2）金属棒a在磁场中减速运动，感应电动势逐渐减小，金属棒b在磁场中加速运动，感应电动势逐渐增加，当两者相等时，回路中感应电流为0，此后金属棒a、b都做匀速运动。设金属棒a、b最终的速度大小分别为v1、v2，整个过程中安培力对金属棒a、b的冲量大小分别为Ia、Ib。由BLv1=2BLv2，解得v1=2v2设向右为正方向：对金属棒a，由动量定理有 -Ia=mv1-mv0 对金属棒b，由动量定理有 -Ib=-mv2-0 由于金属棒a、b在运动过程中电流始终相等，则金属棒a受到的安培力始终为金属棒b受到安培力的2倍，因此有两金属棒受到的冲量的大小关系 Ib=2Ia解得，根据能量守恒，回路中产生的焦耳热Qb= （4分） 说明：