湖北省荆门市官庄湖中学2020-2021学年高三物理下学期期末试卷含解析一、 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. (单选)一物体做匀减速直线运动，初速度大小为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前2s内的平均速度大小为 （ ）A0.5m/s B1m/s C 5m/s D5.5m/s参考答案：B2. （单选）如图所示，地球同步卫星运行周期与地球自转的周期相同，同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，下列说法中正确的是（）A同步卫星比地球自转的角速度大B同步卫星比地球自转的线速度大C同步卫星比地球自转的线速度小D同步卫星比随地球自转的物体的向心加速度大参考答案：考点：同步卫星分析：了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度解答：解：A、同步卫星与地球自转同步，故它圆周运动的周期与地球自转周期相同，与地面相对静止，它们的角速度相等，故A错误，B、根据线速度公式v=r，可知，在相同的角速度下，半径越大时，线速度越大，故B正确；C错误；D、根据a=2R，可知，离地球表面越高，则其向心加速度越大，故D正确；故选：BD点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度3. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是 A、从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B、从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C、从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D、从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动参考答案：答案：D解析：根据题意和题图可知，在t1-t2时间内电流是增大的，说明压力是增大的，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律及匀加速直线运动定义判断，选项A、B错误。在t2-t3时间内电流是不变的，比开始一段时间的电流大，就说明此时的压力是恒定的，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律及匀加速直线运动定义判断，选项C错误，选项D正确。4. 有两个光滑固定斜面AB和BC，A、C两点在同一水平面上，斜面BC比AB长（如图甲所示），下面四个图中（如图乙）正确表示滑块速率随时间t变化规律的是：（）参考答案：C5. 如图甲所示，回旋加速器置于大小恒定的匀强磁场中，磁场方向与回旋加速器的两个D型金属盒面垂直；两个D型金属盒分别与高频电源相连。某带电粒子加速时的动能Ek随时间t变化规律如乙图所示。不计带电粒子在电场中的加速时间和粒子重力。则以下判断正确的是A高频电源的变化周期等于T=tn-tn-1B在Ek-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1C粒子获得的最大动能与粒子在磁场中加速的次数无关D粒子获得的最大动能与高频电源的电压有关参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是； 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +则X粒子的符号为 ；Y粒子的符号为 参考答案：，（2分）； （2分）7. “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则同步卫星运行速度是第一宇宙速度的 倍，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍。参考答案：8. （6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为_。参考答案：9. 一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为 m，频率为 Hz，波速为 m/s，传播方向为 （填“向左”或“向右”）。参考答案：1； 0.5； 0.5；向左10. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的UI图象，若电流表的内阻为1,则 E_V， r_参考答案：2.0； 1.4；11. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s，则x = 0.5m处质点在0.5s时的位移为 cm，x = 0m处的质点做简谐运动的表达式为 。参考答案：5 ； x=5sin(2t+) cm12. 某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz。 （1）实验的部分步骤如下： 在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； 将小车停在打点计时器附近， ， ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源； 改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。 （2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD= cm，D点对应的速度大小为vD= m/s。 （3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次 数M/kgE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有 。参考答案：(1)接通电源 释放小车 (2)8.15(8.128.16) 0.54(0.530.55) (3)没有平衡摩擦力13. 如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7 m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2 s内A比B多振动_次，B比C多振动_次。参考答案： 次； 次。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h， 已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？参考答案：解析：由热力学第一定律U=W+Q得 U=（F+mg+P0S）hQ （6分）15. 声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_m，若该波在空气中的波长为，则它在钢铁中波长为的_倍。参考答案： (1). 365 (2). 试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势现有一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器，穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场，试求： （1）粒子到达小孔s2时的速度； （2） 若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小； （3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？参考答案：答案：；，；：解：(1)带电粒子在电场中运动时由动能定理得： -2分解得粒子进入磁场时的速度大小为 -2分(2) 粒子的轨迹图如图甲所示，粒子从进入磁场到从AD间离开，由牛顿第二定律可得：-1分粒子在磁场中运动的时间为 -1分）由以上两式可解得轨道半径 -2分磁感应为 -2分（3）粒子从进入磁场到从AC间离开，若粒子恰能到达BC边界，如图乙所示，设此时的磁感应强度为B1，根据几何关系有此时粒子的轨道半径为 -1分由牛顿第二定律可得 -1分解得 -