2021年江西省赣州市丁陂中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年江西省赣州市丁陂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.不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置，两完全相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，如图所示。匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F拉导体棒a，使其沿导轨向上运动。在a运动过程中，b始終保持静止，则以下说法正确的是A.导体棒a做匀变速直线运动B.导体棒b所受摩擦力不可能变为0C.导体棒b所受摩擦力可能先増大后减小D.导体棒b所受摩擦力方向可能沿导轨向下参考答案：D【详解】设斜面倾角为θ，导轨宽度为L，a的质量为m，以导体棒a为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F-mgsinθ-BIL=ma，即F-mgsinθ-=ma，速度增大，加速度减小，当加速度为零时导体棒a匀速运动，A错误；导体棒b受到的安培力方向向上，且不断增大，最后保持不变，故导体棒b受到的摩擦力先减小，最后可能变为零甚至变到沿导轨向下，所以D正确，BC错误。2.原子核经放射性衰变①变为原子核，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核。放射性衰变

①、②和③依次为A．α衰变、β衰变和β衰变

B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变

D．α衰变、β衰变和α衰变参考答案：A解析：,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.命题意图与考点定位：主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。3.关于物体运动状态与所受外力的关系，下列说法中正确的是A．物体受到恒定外力时，它的运动状态一定不变B．物体受到的合外力不为零时，它一定做变速运动C．物体受到的合外力为零时，它一定处于静止状态D．物体运动的方向就是物体受到的合外力方向参考答案：B4.下列说法正确的是a.两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象b.布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子运动c.温度相同的物体的分子平均速率相同d.无论今后科技发展到什么程度，都不可能达到绝对零度参考答案：D5.（多选）一物体在水平面内的直角坐标系中运动，x轴方向运动和Y轴方向运动的速度图象如图所示，下列对物体运动情况的判断，正确的是（）A．物体一定做曲线运动B．物体所受到的合外力方向随速度方向不断改变C．物体所受合外力为恒力，方向始终与x轴成一定角度，且该角度不为零D．2s末物体的速度大小是5m/s参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：由图象可以看出，质点在x方向做初速度不为零的匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，可以分别求出各个时刻两个分运动的速度、力，再根据平行四边形定则合成得到合运动的速度与合力．解答：解：A、由图x轴方向做匀加速运动，而在y轴方向做匀速直线运动，则物体受到的合力在x轴上，而和初速度的方向不在x轴上，一定做曲线运动，故A正确．

B、质点在y轴方向加速度为零，只有x轴方向有加速度，由vx﹣t图象的斜率读出质点的加速度a==m/s2=m/s2，由F合=ma，合外力恒定，故B错误；

C、由图可知，物体所受合外力为恒力，方向始终与x轴方向一致，故C错误；

D、2s末vx=3m/s，vy=4m/s，则质点的速度为v=m/s=5m/s，故D正确．故选：AD．点评：本题应用运动的合成法分析物体的合运动速度和加速度，研究方法类似于平抛运动．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.687.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。8.“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，水平桌面上一小车在两条橡皮筋作用下，由静止状态被弹出，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。（1）关于该实验，下列说法正确的是

。A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。（2）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=

m/s。参考答案：①CD②0.839.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m10.T14列车时刻表停靠站到达时间开车时间里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484济南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为

千米/小时。参考答案：答案：103.6611.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道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__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）12.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有

；自行车骑行速度的计算公式v=

。参考答案：；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R；解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由，又，而，以上各式联立解得。13.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。

（1）按图甲所示安装实验装置时，应使A、B两物块的质量满足mA____mB（填“>”、“<”或“=”）；

（2）若打出的纸带上计时点过于密集，为使实验结果更加精确，应该如何调整物体的质量？答：

；

（3）图乙是实验中得到的一条纸带。O为释放纸带瞬间打点计时器打下的点，A、B、C为纸带上连续取出的三个计时点，测得OA间、AB间及BC间的距离如图所示，已知打点计时器计时周期为T=0．02s，用天平测出A、B两物体的质量mA=150g．mB=50g，根据以上数据计算，可得从O到B的过程中，物块A、B组成的系统重力势能减少量为

J，动能增加量为

J，由此可得出的结论是

（取g=9．8m/s2，计算结果保留2位有效数字）参考答案：本实验的原理是利用A物块的下降带动B物块上升，从而得到需要研究的纸带；A、B的质量相差越大，则纸带运动的加速度越大。其他操作以及数据处理跟教材实验基本一致。15.(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置的实验方案，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：a．______

_

___；b．

_

_

___。(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙．则打C点时小车的速度表达式为（用题中所给物理量表示）

；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有

．参考答案：2

a.平衡摩擦力

b.钩码质量远小于小车的质量

②

钩码的重力和小车的总质量四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力因数为μ=，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度w在什么范围m会处于静止状态？(g取10m/s2)

参考答案：解：设物体M和水平面保持相对静止。当w具有最小值时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力隔离M有：T－μMg=Mw12r

2分w1=2.9(rad/s)

2分当w具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心.隔离M有：T＋μMg=Mw22r

2分w2=6.5(rad/s)

2分故w范围是：2.9rad/s≤w≤6.5rad/s。

2分17.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14m，b点在a点的右方，如图所示。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，。经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，求这列波的波速。参考答案：分析与解：据“a点位移达正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动”，可画出此时a、b间的最简波形，如图17所示。因未明确a、b距离与波长的约束关系，故