湖北省黄冈市蕲春县漕河镇中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

湖北省黄冈市蕲春县漕河镇中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.以下关于红外线和紫外线描述正确的是A．车站安检口使用红外线对行李包进行检测B．所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强C．电视机的遥控利用的是紫外线D．紫外线可使人民币上的荧光物质发光参考答案：BD2.（单选）光滑水平面上的木块受到水平力与的作用而静止不动．现保持大小和方向不变，使F2方向不变，大小随时间均匀减小到零后再均匀增加到原来大小．在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图像是

参考答案：C3.如图8所示为氢原子的能级图，氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时辐射a光子；从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射b光子．下列说法正确的是（

）A．a光子的能量比b光子的能量大B．若在同种玻璃中传播，a光的传播速度比b光大C．若b光能使某金属发生光电效应，则a光一定不能使该金属发生光电效应D．在同一双缝干涉实验装置中，用a光照射双缝得到相邻亮纹的间距比用b光得到的相邻亮纹间距要宽参考答案：4..如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是(

)A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D．物体B仍随圆盘一起做匀速率圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远参考答案：D5.粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连。木块间的动摩擦因数均为μ，木块与水平面间的动摩擦因数相同，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块一起匀速前进。则需要满足的条件是：A.木块与水平面间的动摩擦因数最大为B.木块与水平面间的动摩擦因数最大为C.水平拉力F最大为2μmgD.水平拉力F最大为6μmg参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=

k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较

（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：红；5；变大7.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：

150

N,

竖直向下

。8.质量为1kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图所示，取g＝10m/s2，则物体滑行持续的时间是_____S,摩擦系数是

。

参考答案：5

0.2

9.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

10.在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=

N/C；该点电荷所受电场力F的方向为

．（填“向左”“向右”）参考答案：2.0×104；向左【考点】电场线；电场强度．【分析】根据电场强度的定义式E=，可以直接求解．（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．【解答】解：A点电场强度的大小为：E=N/C==2.0×104N/C根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：点电荷在A点所受电场力的方向向左故答案为：2.0×104；向左11.设雨点下落过程中所受空气阻力大小与雨点半径的平方成正比，现有两个密度相同大小不同的雨点从同一高度的云层静止起下落，那么先到达地面的是________（填“大”或“小”）雨点，接近地面时速度较小的是________（填“大”或“小”）雨点。参考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，联立解得a=g-。由于半径r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到达地面。从同一高度的云层静止起下落，由v2=2ah可知，接近地面时速度较小的是小雨滴。

12.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

13.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）

③15.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2．用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处．在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来．求：（1）作用于木板的恒力F的大小；（2）木板的长度至少是多少？参考答案：解：（1）设小物块受到的摩擦力为f=μN1=μmg=0.2×1.0×10N=2N

方向水平向右．

设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2则

由牛顿定律及运动规律可知：f=ma1

a1=2.0m/s2

s2﹣s1=l

带入数据解得：a2=4m/s2

设木板受到的摩擦力为f′，f′=f，对木板根据牛顿第二定律：F﹣f′=Ma2，

则F=f′+ma2，代入数值得出F=10N．（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，

当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度v，v1=a1t=2m/sv2=a2t=4m/s

根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=（m+M）v

对小物块：根据动能定理：fs=

对木板：根据动能定理：﹣f（s+l′）=

代入数据：

所以木板的长度至少为L=l+l′=m≈1.7m

答：（1）作用于木板的恒力F的大小为10N；（3）木板的长度至少是1.7m．17.（17分）在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；

（2）要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高及在C点时小球对轨道的压力？

参考答案：解析：⑴（4分）小球在斜槽轨道AB上受到重力和支持力作用，合力为重力沿斜面向下的分力，由牛顿第二定律得

………（2分）m/s2………………（2分）

⑵（13分）要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道，只要在D点不脱离轨道即可。

物体在D点做圆周运动临界条件是：

①…………（2分）由机械能守恒定律得

②………………（2分）

解①②得A点距离最低点的竖直高度h至少为：

m……（2分）

从C到D由动能定理的：

③…（2分）

在C点对小球由牛顿第二定律得：

④…………（2分）

联解①③④得轨道对小球得支持力N……………（2分）

由牛顿第三定律得小球在C点时小球对轨道的压力大小为6N，方向竖直向上…（1分）18.（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2．取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）碰撞前瞬间A的速率υ；

（2）碰撞