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1、浙江省嘉兴市桐乡茅盾中学2021-2022学年高三物理上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. 将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止小铅块运动过程中所受的摩擦力始终不变，现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木块A的左端开始向右滑动，如图乙所示，则下列有关说法正确的是（）A小铅块恰能滑到木板B的右端，并与木板B保持相对静止B小铅块将从木板B的右端飞离木板C小铅块滑到木板B
2、的右端前就与木板B保持相对静止D小铅块在木板B上滑行产生的热量等于在木板A上滑行产生热量的2倍参考答案：C【考点】牛顿第二定律；功能关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】比较两次运动的区别，木块一直做匀减速直线运动，木板一直做匀加速直线运动，第一次在小铅块运动过程中，整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，通过比较小铅块的位移确定是否飞离木板根据摩擦力乘以相对位移等于热量比较小铅块在木板B上和木板A上产生的热量【解答】解：A、在第一次在小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次小铅块
3、先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次小铅块与B木板将更早达到速度相等，所以小铅块还没有运动到B的右端故A、B错误，C正确 D、根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，知在木板B上相对运动的位移没有A长度的2倍，所以产生的热量小于在木板A上滑行产生热量的2倍，故D错误故选C2. 2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电；静止的Pu衰变为铀核U和X粒子，产生热能并放出频率为的光子。已知：Pu、U和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为
4、c。则下列说法正确的是A. X粒子是HeB. U的比结合能比Pu的大C. 释放出的光子能量为(mPumUmX)c2D. 若光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为h参考答案：B【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子质量数为4，电荷数为2，为，选项A错误；因反应放出能量，可知的比结合能比 的大，选项B正确；反应释放的总能量为(mPu-mU-mX)c2，因为有热量放出，则释放出的光子能量小于(mPu-mU-mX)c2，选项C错误. 若光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能小于h，选项D错误；3. 宇航员乘坐航天飞船，在几乎贴着月球表面的圆
5、轨道绕月运行，运动的周期为T。再次变轨登上月球后，宇航员在月球表面做了一个实验：将一个铅球以速度v0竖直向上抛出，经时间t落回抛出点。已知引力常量为G，则下列说法不正确的是A. 月球的质量为B. 月球的半径为C. 月球的密度为D. 在月球表面发射月球卫星的最小速度为参考答案：D【详解】AB铅球以速度v0竖直向上抛出，经时间t落回抛出点。可求得月球重力加速度，根据：，又因为：，联立解得：，AB正确C密度，联立解得，C正确D根据万有引力提供向心力，联立解得：，D错误4. 如图所示，两长方形物块A、B放在水平面上，F0是作用在物块B上沿水平方向的恒力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动.若突然将F
6、0作用在物块A上，则此后可能是AA、B仍以相同的速度做匀速直线运动BA在B上做匀加速运动，B做匀速直线运动CA、B最终将分离DA、B以相同的加速度做加速运动参考答案：答案：AC 5. 水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。 碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（A）30%（B）50%（C）70%（D）90%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. 如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放学科网（1）若用游
7、标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d= cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=2.010-2s，则小车经过光电门时的速度为 m/s；学科网（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为 - ；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出 （选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是 。参考答案：7. 如图所示，有若干个
8、相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB15cm、BC20cm。试求球上面还有 颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。小球B的速度B球已运动时间设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。8. 欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是_。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆
9、轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为_。参考答案：，10/39. 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50 Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为_s;（2）打C点时物体的速度大小为_m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)
10、0.1(2)2.5(3) 10. 如图所示，已知R1 =10，R2 =20，R3 =20，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U =_ V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数 I = _A。参考答案：答案：20V；0.75A11. 如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆, 摆球运动周期为 参考答案： T=12. 质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，
11、方向是向左参考答案：考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒规定向左为正方向设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv 0=403603+100v解得：v=0.6m/s速度v为正值，说明方向向左故答案为：0.6，向左点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键13. 如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口向上。开始气缸所处的环境温度为87，活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27，
12、则：此时活塞距气缸底部距离为多少?此过程中气体内能 （填“增大”或“减小”），气体将 (填“吸热”或者“放热”) .37（8分）【物理物理3-4】参考答案：解：设 由盖?吕萨克定律可知： （1分）解得：h2=10cm （1分）减小（1分），放热（1分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修模块34）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。 参考答案：解析：由得（1分）由得，（1分）由，可知C45（1分）而光线在B
13、C面的入射角C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分） 15. 如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒： C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒： 动能不变： 解得： 开始时弹簧的压缩量为： 碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为： 则A将上升2
14、H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒： 联立以上各式代入数据得： 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e. 现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律
