河南省郑州市第四高级中学2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析.docx

河南省郑州市第四高级中学2020-2021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. (多选)下列说法正确的是______填正确答案标号选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小 E. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性参考答案：BCE试题分析：太阳辐射能量来自核聚变反应，而目前采用核电站发电的能量为裂变反应，选项A错误；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，选项B正确；一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射种不同频率的光子，选项C正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增加，原子总能量增加，选项D错误； 康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项E正确；故选BCE.考点：聚变和裂变；波尔理论；康普顿效应；放射性现象2. （多选）如图所示，点电荷与带电金属板的电场线的分布情况．带负电的金属板MN（可理解为无限大）水平放置，正点电荷位于金属板的上方某处．P1点在点电荷的正上方，P2点在点电荷的正下方，且P1与P2到点电荷的距离相等．P3点和P2点的连线和金属板平行．则下列说法中正确的是（　　）　A．P1点的电场强度比P2点的电场强度大　B．P1点的电势比P2点的电势高　C．P2点的电势比P3点的电势高　D．将一正检验电荷由P2点移动到P3点，电场力做负功参考答案：解：A、据等量异种电荷形成电场，中垂线到正电荷部分可知，P1点的电场线比P2点的电场先稀疏，所以P1点的电场强度比P2点的电场强度小；故A错误；B、据等量异种电荷形成电场，中垂线到正电荷部分可知，中垂线上的电势为零，据等势面图可知，P1点的电势比P2点的电势高，故B正确；C、据电场线与等势面垂直，作等势面如图，据图可知，P2点的电势比P3点的电势高；再据W=Uq可知，将一正检验电荷由P2点移动到P3点，电场力做正功，故C正确，D错误．故选：BC．3. （单选）在下列四个核反应方程中X代表α粒子的是A. B. C. D. 参考答案：A由核反应过程中，电荷守恒、质量数守恒可知：A中X粒子代表；B中X粒子代表；C中X粒子代表；D中X粒子代表，故A正确。

4. （多选题）横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中三个小球的落点分别是a、b、c．图中三小球比较，下列判断正确的是（　　）A．落在c点的小球飞行时间最长B．落在a点的小球飞行时间最长C．落在c点的小球飞行过程速度变化最快D．落在c点的小球飞行过程速度变化最小参考答案：BD【考点】平抛运动．【分析】三个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．【解答】解：A、平抛运动的时间由高度决定，根据h=知，a球下降的高度最大，则飞行的时间最长，c球下降的高度最小，飞行的时间最短，故A错误，B正确．C、三个小球的加速度相同，则速度变化的快慢相同，故C错误．D、c球运动的时间最短，根据△v=at知，速度变化量最小，故D正确．故选：BD．5. 质量为5kg的物体，它的动量的变化率为，且保持不变则下列说法正确的是（     ）A.该物体一定做匀速运动B.该物体一定做匀变速直线运动C.该物体在任意相等的时间内所受合外力的冲量一定相等D.无论物体的运动轨迹如何，它的加速度一定是参考答案：     CD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子     （填“向前”或“向后”或“不动”）运动。

参考答案：向后7. 如图所示，一定质量的理想气体开始处于状态A，然后经状态B到状态C，A、C状态的温度相同设气体在状态A和状态C的体积分别为VA和VC，在AB和BC过程中吸收或放出热量的大小分别为QAB和QBC，则VA      VC，QAB       QBC（选填“>”、“＝”或“<”）参考答案：>（2分）；<8. 如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为            W，此时电压表读数为           V参考答案：9. 学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为 50 Hz). (1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有: ①                            .②                            .(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm,x6=10.26 cm,则A点处瞬时速度的大小是         m/s,小车运动的加速度计算表达式为             ,加速度的大小是          m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86                                      =0.6410. 如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为　1　A，滑动变阻器消耗的最大功率为　0.75　W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大．解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A；把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：P===0.75W；故答案为：1；0.75．点评：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大．11. 如图所示，把电量为－2×10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能___________（选填“增大”、“减少”或“不变”）；若A点的电势UA=15V，B点的电势UB=－5V，则此过程中克服电场力做的功为__________________J。

参考答案：    答案：增大   4×10-8  12. 如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=　  　，AB两点间的电势差UAB=　     　．参考答案：qEL cosθ；  ELcosθ【考点】电势差与电场强度的关系；电势差．【分析】匀强电场中AB连线与电场方向成θ角，当将电量为+q的点电荷从A移到B，则电场力做功应当是AB之间的有效场强做功，因此要先求出有效长度，再代入公式进行计算；也可以代入电场力做功的公式：W=qUAB计算电势差．【解答】解：由于AB连线与电场方向成θ角，做AC垂直于场强的方向，则BC为沿场强方向的有效长度．则BC=ABcosθ=L?cosθ，电场力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．电场力做功仅仅与两点间的电势差有关，与路径无关，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案为：qEL cosθ；  ELcosθ13. （4分）绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象，则采用      色光也可以产生（写出一种颜色的可见光）；若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了，则入射光的        （填“频率”或“强度”）增大了。

参考答案：蓝/靛/紫；强度三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小参考答案：粒子的动量 ，物质波的波长由，知，则解析： 物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故15. (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900 J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900 J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，MN、PQ是相互交叉成60角的光滑金属导轨，O是它们的交点且  接触良好两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）。

质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度向左匀速运动已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内磁感应强度大小为B，方向如图所示当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导孰和导体棒单位长度的电阻均为r，已知弹簧的弹力与形变量成正比，即F=kx，k为弹簧的劲度系数求：  (l)弹簧的劲度系数k；  (2)从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量参考答案：17. 跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面125 m时打开降落伞，开伞后运动员以大小为14.30 m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为5 m/s，求：(1)运动员离开飞。