山东省潍坊市羊口镇中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省潍坊市羊口镇中学2021年高三物理下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.如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F，F＝kv（k为常数，v为环的速率），则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为

A． B．C．0 D．参考答案：B当F=kv0=mg时，圆环不受杆的支持力和摩擦力，摩擦力做功为零，故C正确．当F=kv0＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功．根据动能定理得-W=0-mv02

得W=mv02

，故A正确．当F=kv0>mg时，圆环先做减速运动，当F=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动．F＝kv=mg时得v=，根据动能定理得-W=mv2-mv02解得W=，故D正确．故本题选B。2.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到Vm后立即关闭发动机直到停止，v–t图像如图所示。设汽车的牵引力为F，阻力为f，全过程中牵引力做功为W1，克服阻力做功为W2，则

（

）

A．F:f=3:1

B．F:f=4:1

C．W1:W2=1:3

D．W1:W2=1:1参考答案：

答案：BD3.一物体沿倾角为α的斜面下滑时，恰好做匀速运动，若物体具有一初速度冲上斜面，则上滑时物体加速度为A．gsinα

B．gtgα

C．2gsinα

D．2gtgα参考答案：C4.在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是A．物块接触弹簧后即做减速运动B．当物块的加速度为零时，它的速度最大C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零D．物块接触弹簧后先加速后减速参考答案：

【知识点】牛顿第二定律．C2【答案解析】BD解析：A、B物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动，后弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动．所以物块接触弹簧后先加速后减速．故A错误，D正确．B、当弹力与恒力F大小相等、方向相反时，加速度为零；此时速度达最大；故B正确；C、而当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零．故CD错误．故选：BD．【思路点拨】根据弹簧弹力的变化，由牛顿第二定律分析物体的运动情况和加速度变化情况．含有弹簧的问题是高考的热点，也是难点，要抓住弹簧弹力的可变性分析合力的变化，确定物体的运动情况，不能想当然认为物体一接触弹簧就做减速运动．5.真空中，两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF>∠NFE，则：A．E带正电，F带负电，且QE<QF

B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C．在EF的连线上，找不到N点的等势点D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是用打点计时器（频率为50Hz）测

定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，从O点开始每隔4个点取一个计数点，则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s，测得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，则物体运动加速度大小为_________m/s2，D点的速度大小为__________m/s。参考答案：7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波源质点O起振时开始计时，0.2s时的波形如图所示，该波的波速为＿＿＿m/s；波源质点简谐运动的表达式y=＿＿＿cm．参考答案：10

－10sin5πt

8.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

9.1某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图。已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度υ4=

m/s;小球上升的加速度大小约为a=

m/s2;对(2)的数据进行分析,可得到什么结论.得到的结论是

参考答案：(1)3.98

(2)10.0

(3)上升过程中受到空气阻力作用10.法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处……”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子__________；

。参考答案：光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可11.（1）完成核反应方程：Th→Pa+．（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有2g尚未衰变．参考答案：解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．故答案为：，212.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：6113.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：

答案：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m'=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，∠C=90°．在斜面AB上，有一质量m=1.0kg的物块以v0=5m/s的初速度沿斜面上滑，滑行1.0m后静止，在这过程中木楔没有动，g取10m/s2．已知倾角θ为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求物块上滑过程中，（1）物块对木楔的摩擦力和压力的大小；（2）地面对木楔的摩擦力的大小和方向．参考答案：解：（1）物块沿斜面向上做匀减速运动：初速度v0=5m/s，位移x=1.0m．末速度v=0m/s，由v2﹣v02=﹣2ax得：a===12.5m/s2对物块进行受力分析，如图1所示．由牛顿第二定律得：垂直斜面方向有：FN1=mgcos37°沿斜面方向有：mgsin37°+Ff1=ma根据牛顿第三定律得：

FN1′=FN1，Ff1′=Ff1解得物块对木楔的摩擦力和压力的大小分别为：Ff1′=6.5N，FN1′=8N（2）以木楔为研究对象，分析受力，作出力图如图2．

根据平衡条件得：水平方向有

Ff2=Ff1′cosθ+FN1′sinθ可解得地面对木楔的摩擦力的大小Ff2=10N，方向水平向左．答：（1）物块对木楔的摩擦力和压力的大小分别是6.5N和8.5N；（2）地面对木楔的摩擦力的大小是10N，方向水平向左．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）物块沿斜面向上做匀减速运动，根据运动学公式求出加速度．对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列式即可求出物块所受的摩擦力和支持力，从而求得物块对木楔的摩擦力和压力；（2）以木楔为研究对象，分析受力，根据平衡条件，运用正交分解法求解地面对木楔的摩擦力的大小和方向．17.美国“肯尼迪”号航空母舰舰体长318.5m，舰上有帮助飞机起飞的弹射系统。飞行甲板上用于飞机起飞的跑道长200m，舰上搭载的战机为“F/A-18”型（绰号大黄蜂）战机。已知该型号战机的总质量为16吨，最小起飞速度为50m/s。该战机起飞时在跑道上滑行过程中所受阻力为其重力的0.1倍，发动机产生的推力为8×l04N。（重力加速度g=10m/s2）求：

（1）该战机起飞时在跑道上滑行过程中的加速度；

（2）为保证战机正常起飞，弹射系统对飞机至少做多少功：

（3）若弹射系统已经损坏，可采用什么方法使飞机在航空母舰上起飞。参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律得：………………．⑴利用题目中已知条件，并将Ff=0．1mg代入可解得：a=4m/s2

……………．………．⑵（2）设飞机被弹射系统弹出时速度为v0，弹射系统对其做功为W，则：

………．…⑶

离开弹射系统后做匀加速运动。离开地面时的速度为vt，则：

………．⑷

代入数值后解得：W=7．2×106J……．⑸（3）若没有弹射系统，则飞机做初速度为零的匀加速运动，设离开飞行甲板时速度为v，则：代入数值计算得：v=40m/s。这样，只要让航母沿着飞机起飞的方向，以不小于10m/s的速度前进，就能保证飞机正常起飞。只要能答出“航空母舰沿着飞机起飞方向以适当的速度运动”即可得分。18.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有q=6.0×10﹣4C正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°．求：（1）AB两点间的电势差UAB．（2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小．（3）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小．（g取10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80）参考答案：解：①带电小球在B点静止受力平衡，根据平衡条件得则：qE=mgtanθ得