2021年陕西省汉中市同沟寺镇中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年陕西省汉中市同沟寺镇中学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.（多选题）.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是().

(A)重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球作减速运动(B)重球下落至b处获得最大速度(C)由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量(D)重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能参考答案：BC2.以下运动中，物体的机械能一定守恒的是

A．在水平面上做匀速圆周运动的物体

B．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体

C．运动过程中受合外力为零的物体

D．运动过程中不受摩擦力作用的物体参考答案：A3.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（）A．客户端交流电的频率为100HzB．客户端电压为250VC．输电线中的电流为30AD．输电线路损耗功率为180Kw参考答案：C【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【分析】根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，计算用户得到的电压【解答】解：A、由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A错误；BC、由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为：I==30A，输电线损失的电压为：△U=IR=30×100=3000V，降压变压器输入端电压为22000V，所以用户端电压为220V，B错误，C正确；D、输电线路损耗功率为：△P=△UI=90kW，D错误；故选：C．4.（单选）一个物体的机械能增大，究其原因可能是（）A．可能是重力对物体做了功B．一定是合外力对物体做了功C．一定是拉力对物体做了功D．可能是摩擦力对物体做了功参考答案：：解：除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化，一个系统的机械能增大，一定是除重力、弹力以外的力对系统做正功．A、重力做功时物体的动能和重力势能之间相互转化，不影响物体的机械能的总和．故A错误；B、C：除重力、弹力以外的力做功时，物体的机械能才会变化．“合外力”没有说清楚是只有重力．故B错误，C错误．D、如果摩擦力对系统做正功，系统的机械能可以增大．故D正确．故选：D．5.（多选）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是__________.A．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。E．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小参考答案：BD

解析：A、β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故A错误．B、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大，根据k知，电子的动能减小，故B正确．C、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应．故C错误．D、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确．E、能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故E错误．故选：BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为T=2π。地球同步通讯卫星，绕地球转动的角速度为ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g联立解得H=。7.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：8.

（1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做____运动。②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量。他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出图象。

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为

N。参考答案：9.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）10.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为фm，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为．参考答案：Em/фm【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据最大感应电动势为Em=BSω和最大磁通量фm=BS间的关系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感应电动势为Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm11.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽

自行车后轮外胎上的花纹

参考答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：车胎变宽能够增大轮胎与地面的接触面积，提高稳定性，减小压强，有利于行车安全；自行车后轮外胎上的花纹，增大摩擦，防止打滑。12.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：13.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：＜

（2分）

吸热三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电流的频率为50，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点。相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有分度值为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由刻度尺下放大图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填人下列表格中。计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为。小车的加速度是。参考答案：d1.1.10cm,d2.5.10cm,d2.12.00cm。小车的加速度是。

15.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）(2)若测出小车质量为0.4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．(3)本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量（填“是”或“否”）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2,求：(1).汽车刹车后20秒内滑行的距离(2).从开始刹车滑行滑行50米所经历的时间(3).从汽车停止前3秒汽车滑行的距l离。

参考答案：(1)90m

(2)2s

（3）67.5m17.(3-4模块)(5分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，DA=30°，DC＝90°．三棱镜材料的折射率是n=。一条与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面，经过AC边一次反射从AB边射出。求从AB边射出光线与AB边的夹角。(要作图并有计算过程)参考答案：解析：由折射定律：在BC界面：sin60°=sinγ

γ=300

……(1分)

∵sinC=

∴光线在AC界面发生反射再经AB界面折射

sin30°=sinγ/

γ/=60°则射出光线与AB面的夹角β=90°-γ/=30°

……(2分)

作图……(2分)18.（04年全国卷Ⅲ）（22分）空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在p点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。参考答案：解析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v0表示粒子在P点的初速度，R表示圆周的半径，则有

qv0B=m

①由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有

②以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有

qE=ma

③

④

R=v0tE