2021年江西省九江市财贸职业高级中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年江西省九江市财贸职业高级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.（单选）关于静电场，下列说法正确的是（）A．在电场中某点电势等于零，则该点电场强度一定为零，B．由公式可知电场中某点的电势与q成反比C．根据公式可知，在匀强电场中a、b间的距离越大，电势差就越大D．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少参考答案：D解析：A、电势具有相对性，电势为零的位置场强不一定零，故A错误；

B、静电场中，电势具有相对性，与、q没有必然联系，故B错误；

C、由公式，在匀强电场中a、b间的有效距离越大，电势差越大，故C错误；

D、正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电场力做正功，电势能减少，故D正确；2.（单选）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m、2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统原先处于静止状态，现开始用力沿斜面方向拉物块A使之向上运动，则物块A从开始运动到物块B刚要离开挡板C时A发生的位移d等于（）A．d=B．d=C．d=D．d=参考答案：解：当物块B刚要离开C时，固定挡板对B的支持力为0，由于系统处于静止状态，则此时B的加速度a=0，以B为研究对象则有：F1﹣mBgsinθ=0，故此时弹簧弹力大小为F1=mBgsinθ．则A所受的合外力F合=F﹣F1﹣mAgsinθ=F﹣（mA+mB）gsinθ，在恒力F沿斜面方向拉物块A之前，弹簧的弹力大小为mAgsinθ，故此时弹簧的压缩量为△x1=，B刚要离开时，弹簧伸长量△x2=，所以A的位移d=△x1+△x2=．故选：B．3.一只小球沿光滑水平面运动，垂直撞到竖直墙上，小球撞墙前后的动量变化量为，动能的变化量为，关于和有下列说法：①若最大，则也最大；②若最大，则一定最小；③若最小，则也最小；④若最小，则一定最大。以上说法正确的是（

）A.①③

B.②④

C.①④

D.②③参考答案：

B4.下列说法正确的是_______A.物体吸收的热量能通过做功全部转化为机械能而不引起其它变化B.密封在体积不变的容器中的气体温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大C.在分子间距离r<r0阶段，分子力减小分子势能也一定减小D.只要知道气体的摩尔体积和气体分子的体积，就可以求出阿伏伽德罗常数E.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力参考答案：BCE【详解】根据热力学第二定律，不可能物体吸收的热量通过做功全部转化为机械能而不引起其它变化，选项A错误；密封在体积不变的容器中的气体温度升高，则气体的平均速率变大，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项B正确；在分子间距离r<r0阶段，分子力减小，则分子距离变大，分子力做正功，则分子势能也一定减小，选项C正确；只要知道气体的摩尔体积和一个气体分子运动占据的空间的体积，就可以求出阿伏伽德罗常数，选项D错误；雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，选项E正确；故选BCE.5.如图所示，是测定两个电源的电动势E和内电阻r实验中得到的路端电压U和电流I的

图线，则应有

A．当I1=I2时，电源总功率P1=P2B．当I1=I2时，外电阻R1=R2C．当U1=U2时，电源输出功率P出1＜P出2D．当U1=U2时，电源内部消耗的电功率P内1＜P内2参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。并将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶。

（1）某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2。

①本实验装置图（准备放开小车时刻）中有什么缺点或错误？②要完成本实验，还缺哪些重要实验步骤？

③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力，则应控制的实验条件是什么？

。

（2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标s3、s4、s5），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中，合外力对小车所做的功W=____；该小车动能改变量的表达式为△EK=

（结果用题中已知物理量的符号表示）；若满足

．则动能定理得证。参考答案：7.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．8.如图所示，垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____，线框产生的热量可能为_______。参考答案：

或9.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．10.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h参考答案：

11.（6分）围绕正在发声的音叉运动一周，就会发现声音忽强忽弱，这是声波的

现象，产生这一现象的两个波源是 ，它们符合

波源的条件。参考答案：干涉、音叉的两个叉股、相干12.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）13.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为_______________射线。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码．实验主要步骤如下：（1）实验前应将木板左端略微抬高，这样做的目的是平衡小车所受到的摩擦力；（2）如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=5.50mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；（3）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究小车通过A、B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是mgL=Md2（）；．（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；（4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作．参考答案：：解：（1）木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功；（2）游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×10=0.50mm，总读数为：5mm+0.50mm=5.50mm；（3）小车通过A时的速度：vA=，小车通过B时的速度：vB=；则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=MvB2﹣MvA2=Md2（）；砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，由动能定理得：mgL=△E=Md2（）；故答案为（1）平衡小车所受到的摩擦力；（2）5.50；（3）mgL=Md2（）；15.用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为

mm，用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为

cm。参考答案：8.470mm（8.468~8.472都给分）

2.060cm（每空3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，井以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内．问：(1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2）警车发动后要多长时间才能追上货车？参考答案：解：（l）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时．它们的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等．则．

(1分)s货=(5.5+4)×10m=95m

(1分）s警(1分)所以两车间的最大距离△s=s货-s警=75m

（1分）(2)v0=90km/h=25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间。（l分）s货’=(5.5+10)×10m=155m