2021-2022学年吉林省四平市公主岭第二中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年吉林省四平市公主岭第二中学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.（2005?西城区模拟）若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（）A． 某行星的质量 B． 太阳的质量 C． 某行星的密度 D． 太阳的密度参考答案：B解：A、根据题意不能求出行星的质量．故A错误；B、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：=m得：M=，所以能求出太阳的质量，故B正确；C、不清楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误；D、不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度．故D错误．故选：B．2.如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）A.， B.，C.， D.，参考答案：DA、B作为一个系统，在A、B球碰撞过程中利用动量守恒定律可得：，解得，再将A、B、弹簧作为一个系统，在压缩弹簧过程中选用机械能守恒可得：，选水平向右为正方向，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量，将A、B、弹簧作为一个系统，根据动量定理：，故D正确。3.（单选）在下列单位中，不属于国际制基本单位的是（

）

A．开尔文

B．千克

C．安培

D．牛顿参考答案：D开尔文、千克、安培、米、秒和焦耳是最常用的几个基本的国际单位制，牛顿是力学单位，是导出单位，不是基本单位。4.下列说法中正确的是______。（填入正确选项前的宇母〉.A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.利用卢瑟福的^粒子散射实验可以估算原子核的大小C.玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的D.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，电势能增大,总能量增大参考答案：BD5.（单选）关于物理学研究的方法,以下说法错误的是（

）A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法B、在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用了微元法C、探究力的合成分解实验时使用了等效替代法D、用质点代替物体,应用了等效替代法参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

7.在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50HZ，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=

m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度

（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．参考答案：0.36；大于．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．故答案为：0.36；大于．8.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于9.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.10.V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

11.某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为__________。参考答案：；或

()12.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线13.（4分）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：

答案：小于（2分）吸热（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?

参考答案：解析：①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）

②根据动量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

设A板长为L，根据能量守恒定律

（1分）

L=1m15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8m，水平距离s=1.2m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m，.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？参考答案：（1）小球恰能通过最高点（2分）

由B到最高点（2分）

由A→B（2分）

解得：在A点的初速度（1分）

（2）若小球刚好停在C处，则有（2分）

解得在A点的初速度（1分）

若小球停在BC段，则有（1分）

若小球能通过C点，并越过壕沟，则有（1分）

（1分）

（2分）

则有：（1分）初速度范围是:和(1分)17.如图所示，水平地面上固定一个矩形斜面，斜面倾角θ为37°，斜面边长AB为0.4米，底边BC为0.3米。质量为1kg的小物体从斜面A处由静止起释放。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)（1）若小物体沿斜面AB边匀加速下滑，且滑到斜面底端所需时间0.4s，求小物体与斜面之间的动摩擦因素；（2）若在释放小物体的同时，对小物体施加了一个大小为4.5N、平行于斜面方向的恒力F，使小物体沿斜面对角线AC做匀加速运动，求小物体在斜面上运动的加速度大小。参考答案：（1）小物体沿AB边做初速为零的匀加速直线运动：∵SAB=0.5at2……（1分）∴0.4=0.5×a×0.42∴a=5m/s2……（1分）根据牛顿第二定律可得：∵gsinθ—μgcosθ=a……（1分）∴10×0.6－μ×10×0.8=5∴μ=0.125……（2分）（2）使小物体沿AC做匀加速直线运动，只需Fy和G1y平衡，故如图所示F方向有两种可能，对应有两个加速度。∵G1=mgsinθ=1×10×0.6=6NG1y=G1sinθ=6×0.6=3.6NG1x=G1cosθ=6×0.8=4.8Nf=μN=μmgcosθ=0.125×1×10×0.8=1N又∵Fy=G1y=3.6N且F=4.5N∴F与Fy间夹角为37°……（1分）∴Fx=Fsin37°=4.5×0.6=2.7N情况①：F方向如图中①位置所示a=（G1x+Fx－f）/m=（4.8＋2.7－1）/1=6.5m/s2……（3分）情况②：F方向如图中②位置所示a’=（G1x－Fx－f）/m=（4.8－2.7－1）/1=1.1m/s2……（3分）

即小物体在斜面上的加速度大小为6.5m/s2或1.1m/s2。18.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一纸面内的单色光束从玻璃砖的C点射入，入射角θ从0°到90°变化，现要求只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况），已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n=，光在真空中的速度为c．则求；①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d；②光在玻璃砖中传播的最短时间t．参考答案：【考点】：光的折射定律．【专题】：光的折射专题．【分析】：①根据临界角公式sinC=求出临界角C．当光线射到AB边上发生全反射时，将不能从AB边射出，根据几何关系求解即可．②根据v=求出光在玻璃砖中的传播速度．光在玻璃砖中传播的最短距离等于入射点到AB边的垂直距离，由几何关系求出最短距离，即可求出最短时间．：解：①当θ=0°时，光线射到O点．