浙江省金华市安地镇中学2021年高三物理期末试卷含解析

浙江省金华市安地镇中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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）如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体，由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底拉到顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2沿水平方向．则两个过程中（）A．物体与斜面摩擦生热不相同B．物体机械能变化量相同C．F1做的功与F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率大参考答案：AB解析：A、两次过程物体对斜面的压力不同，故摩擦力大小不同，则产生的热量不相同，故A正确；B、物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故B正确；C、由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则F1做的功比F2做的少．故C错误；D、物体的运动情况相同，重力做功功率相同，图2中克服摩擦力做功的功率大，故Fl做功的功率比F2做功的功率小，故D错误；故选：AB．2.（单选）某旅游景点的滑沙场如图甲所示，滑道可看作斜面，一名旅游者乘同一个滑沙撬从志点由静上出发，先后沿倾角不同的滑道AB和AB′滑下，最后停在水平沙面上，示意图如图乙所示，设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，则旅游者（）A．沿两滑道滑行的位移一定相等B．沿两滑道滑行的时间一定相等C．沿两滑道滑行的总路程一定相等D．到达B点和B′点的速率相同参考答案：解：设滑道的倾角为θ，动摩擦因数为μ．A、由图可知，两人起点和终点相同，故两人的位移一定相同；故A正确；BD、滑沙者在由斜面滑到水平面的过程中，由动能定理，mgh﹣μmgcosθ?=mv2﹣0，即得：mgh﹣μmghcotθ=mv2．由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角，所以得知甲在B点的速率大于乙在B′点的速率．故D错误．C．由题意可知，两人经过的轨迹的长度不同；故路程不同；故C错误；故选：A．3.（单选）如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）A．30NB．40NC．50ND．60N参考答案：解：设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是ω．此时电动机对重物的作用力F=Mg．以重物为研究对象，根据牛顿第二定律得：mg+F=mω2r得到：ω=若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有：F′﹣mg=mω2r，得到：F′=mg+mω2r=mg+（M+m）g=（M+2m）g=（2+0.5×2）×10=30N故选：A4.（单选）两条可调角度导轨与圆环构成下图实验装置，让质量分别为m1和m2的两个物体分别同时从竖直圆上的P1，P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A，P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2，则(

)A．调整导轨角度，只有当θ1＝θ2时，两物体运动时间才相同B．两小球在细杆上运动加速度之比为sinθ1∶sinθ2C．物体分别沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1∶cosθ2D．若m1＝m2，则两物体所受的合外力之比为cosθ1∶cosθ2参考答案：D解析：B、物体受重力、支持力，根据牛顿第二定律得，a==gcosθ，所以加速度大小之比为cosθ1：cosθ2．故B错误．A、C、物体的位移2Rcosθ，则2Rcosθ=at2，解得t=，与夹角无关，知下滑时间之比为1：1．则v=at，知速度之比为cosθ1：cosθ2．故A、C错误．D、加速度大小之比为cosθ1：cosθ2，根据牛顿第二定律知，合外力之比为cosθ1：cosθ2．故D正确．故选D5.在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，则

A．A灯变亮，B灯变暗

B．A灯和B灯都变亮C．电源的输出功率减小

D．电源的工作效率降低参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14m，则物体的加速度大小为m/s2，前5s内的位移是m，第5s末的瞬时速度是

m/s。参考答案：2

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157.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D，吸热

8.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性．参考答案：康普顿效应，德布罗意解：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性．康普顿效应也揭示了光具有粒子性．而德布罗意波长，λ=，可知，实物粒子具有波动性．9.如图所示为氢原子的能级图，有一群处于n=4激发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子，让这些光子照射逸出功为2.75ev的光电管，有

中光子能使光电管能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为

ev。参考答案：3

1010.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月７日分享了2008年诺贝尔物理学奖。３名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使４种基本相互作用中的３种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、

▲、强相互作用、

▲。参考答案：电磁相互作用，

弱相互作用

11.一列火车由车站静止开始做匀加速直线运动开出时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则此列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。参考答案：25节，4s12.用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为________，充电器的充电效率为________．参考答案：

13.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是图．参考答案：:干涉，

C三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻约为10kΩ)B．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)D．滑动变阻器(0～10Ω，2A)E．滑动变阻器(0～1kΩ,0.1A)F．学生电源(直流6V)，还有开关、导线若干

①实验中所用电流表应选用

，滑动变阻器应选用

。②实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中

图所示电路进行实验。③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示)，若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是

W。参考答案：①B

D

②A

③0.8

15.图甲所示为用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上勻速运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位:cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为O.Q2s。则小车在玻璃板上的运动速度为___________(结果保留两位有效数宇)。参考答案：0.78m/s~0.90m/s（4分）【解析】设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有v1＝cm/s＝75cm/s＝0.75m/s，v2＝cm/s＝65cm/s＝0.65m/s，v3＝cm/s＝55cm/s＝0.55m/s，v4＝cm/s＝45cm/s＝0.45m/s，v5＝cm/s＝35cm/s＝0.35m/s；以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v－t图象．将图象延长，使其与纵轴相交，如答图3所示．由图象可知，小车做减速运动的初速度为0.85m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡另一点上，斜坡的倾角，已知该星球的半径为，引力常量为，求该星球的密度。参考答案：

由得

又有

联立解得：17.（18分）如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系的轴为磁场的左边界，A为固定在轴上的一个放射源，内装镭核（）沿着方向释放一个粒子后衰变成氡核(Rn)．在轴上放有粒子接收器，移动粒子接收器，在N点能接收到粒子，N点到O点的距离为，已知OA间距离为，粒子质量为，电荷量为，氡核的质量为。（1）写出镭核的衰变方程；（2）求粒子的动能。参考答案：解析：(1)镭核衰变方程为：

(6分)(2)镭核衰变放出粒子和氡核，分别在磁场中做匀速圆周运动。粒子射出轴时被粒子接收器接收，设粒子在磁场中的轨道半径为R，其圆心位置如图中点，有．则

①

粒子在磁场中做匀速圆周运动，有

，即，

②

粒子的动能为，③18.如图（1）所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为0.8m，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计。有一个匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为0.1kg、与导轨接触端间电阻为1Ω。两金属导轨的上端连接右端电路，电路中R2为一电阻箱。已知灯泡的电阻RL＝4Ω，定值电阻R1＝2Ω，调节电阻箱使R2＝12Ω，重力加速度g=10m/s2。将电键S打开，金属棒由静止释放，1s后闭合电键，如图（2）所示为金属棒的速度随时间变化的图像。求：（1）斜面倾角α及磁感应强度B的大小；（2）若金属棒下滑距离为60m时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑100m的过程中，整个电路产生的电热；（3）改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大；消耗的最大功率为多少？参考答案：（1）电键S打开，从图上得：m/s2，（1分）F安＝BIL，I＝，

（1分），

（1分）从图上得：vm=18.75m/s，