2021年山西省晋中市太谷县中学高三物理期末试卷含解析

2021年山西省晋中市太谷县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1.一个初速V---0不为零的物体,开始一段时间作匀加速直线运动，从t时刻起作匀减速直线运动，刚好经过20s，物体停了下来，已知t时刻以后加速度的大小为0．5m/s2，则此过程中，物体的最大速度是

（

）

A．（V0+10）m/s

B．（V0－）m/s

C．10m/s

D．不能确定参考答案：C2.如图所示的装置中，两球的质量都为m，且绕竖直轴做同样的圆锥摆运动，木块的质量为2m，则木块的运动情况为A．向上运动B．向下运动

C．静止不动D．无法确定参考答案：C3.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下面四个物理量都是用比值法定义的，其中不是定义式的是A.加速度

B.电流强度C.电场强度

D.磁感应强度参考答案：C4.（单选）如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为和的木块l和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的，轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是

参考答案：A5.（多选）如图所示，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中

(

)A．线框一直都有感应电流

B．线框有一阶段的加速度为gC．线框产生的热量为mg(d+h+L)

D．线框做过减速运动参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m7.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：8.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）9.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为______________m/s，方向与______________（选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。参考答案：1.5m/s，甲10.某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验，设计如下的实验方案，实验装置如图所示，所使用打点计时器交流电源频率是50Hz，具体实验步骤如下：A.按图所示安装好实验装置；B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C.取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D.先接通打点计时器的电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E.重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复～步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。回答以下问题：（1）按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量__________(填“是”或“否”).（2）实验打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可测得小车的加速度是___________m/s2.

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格，如下表：实验次数12345砝码盘中的砝码总重力F/N0.100.200.290.390.49小车加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出a-F图像如图所示，造成图线不过坐标原点的主要原因是______________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________，其大小是_____________。参考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考虑砝码盘的重力

砝码盘的重力

0.78N(0.76~0.79N)11.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：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV12.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：13.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。参考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）如图所示，在光滑水平绝缘平面上，水平匀强电场方向与x轴间成135°角，电场强度E＝1×103N/c，某带电小球电量为q＝－2×10－6c，质量m＝1×10－3kg，以初速度v0＝2m/s从坐标轴原点出发，在xOy平面内运动，v0与水平匀强电场垂直，（1）该带电小球所受到的电场力的大小；（2）该带电小球在第二秒内速度变化量的大小；（3）当带电小球再经过x轴时与x轴交于A点，求带电小球经过A点时速度v、OA间电势差UOA。参考答案：解析：（1）F＝qE（1分）＝2′10－6′103＝2′10－3N（2分）（2）Dv＝a＝（1分）＝＝2m/s（2分）（3）∵tan45°＝（1分）∴vy＝2v0v＝v0＝2＝4.5m/s（2分）速度方向：与x轴呈45°－tan－1斜向右下方。（1分）U＝Ed

（1分）d＝at2＝4mU＝Ev0t＝1000×4V，UOA＝－4×103V（2分）

17.如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后，小明和小车获得的速度大小为v，，木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后，以等大反向的速度反弹回来，最后木箱又被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．参考答案：见解析18.如图在xoy坐标系第Ⅰ象限，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B=1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小均为一个质量m=2.0×10-7kg，电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限，恰好在xoy平面中做匀速直线运动．t=0.10s后改变电场强度大小和方向，带电粒子在xoy平面内做匀速圆周运动，取g=10m/s2．求：

（1）带电粒子在xoy平面内做匀速圆