廣西壯族自治區(qū)河池市環(huán)江第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市環(huán)江第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.研究發(fā)現(xiàn)，若某行星的自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則位于該行星赤道上的物體恰好對行星表面沒有壓力，已知該行星的自轉(zhuǎn)周期為，赤道半徑為，引力常量為，則（

）A.該行星的質(zhì)量為B.該行星的質(zhì)量為C.質(zhì)量為的物體對該行星赤道表面的壓力為D.環(huán)繞該行星做勻速圓周運動的衛(wèi)星的最大線速度為參考答案：B【詳解】AB．該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉韮杀?，則周期將變?yōu)樵瓉淼?/2，即為T/2，由題意可知此時：，解得：，故A錯誤；B正確；C．行星地面物體的重力和支持力的合力提供向心力：mg?FN＝mR，又：，，解得：，由牛頓第三定律可知質(zhì)量為m的物體對行星赤道地面的壓力為，故C錯誤；D．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道該星球的質(zhì)量以及半徑與地球質(zhì)量和半徑的關(guān)系，故無法得到該星球的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度的關(guān)系，故無法確環(huán)繞該行星作勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度是不是必不大于7.9km/s，故D錯誤。2.地面上有一物體重為G，今用豎直向上的拉力F作用于物體上。圖I、II分別為G和F在0到25s內(nèi)隨時間變化的圖象，則加速度a和速度v隨時間t在0到25s內(nèi)的變化圖象是參考答案：AC3.如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端平齊。用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中A．物塊的機械能逐漸增加B．軟繩重力勢能共減少了C．物塊減少的重力勢能等于軟繩克服摩擦力所做的功D．軟繩減少的重力勢能小于其增加的動能與克服摩擦力所做的功之和參考答案：BD4.（單選）如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合正方形線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，若外力對環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa：Wb為（）A．1：4B．1：2C．1：1D．不能確定參考答案：解解：閉合線框a產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢Ea=BLv，根據(jù)能量守恒知外力對環(huán)做的功為：Wa=，Ra=ρ

閉合線框b產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢Eb=B2Lv，外力對環(huán)做的功為：Wb=，Rb=ρ代入解得：Wa：Wb=1：4故選：A．5.在利用滑動變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開關(guān)閉合前滑動變阻器的接法最合理的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的傳動機構(gòu)中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤B的半徑為r，與楔塊A間無滑動，當(dāng)楔塊A以速度vA勻速向右前進時，圓盤的角速度為______________，滑塊C向上的速度為_____________。參考答案：，7.一位同學(xué)設(shè)計了一個風(fēng)力測定儀，如下左圖所示，O是轉(zhuǎn)動軸，OC是金屬桿，下面連接著一塊受風(fēng)板，無風(fēng)時以O(shè)C是豎直的，風(fēng)越強，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大．AB是一段圓弧形電阻，P點是金屬桿與弧形電阻相接觸的點，電路中接有一個燈泡，測風(fēng)力時，閉合開關(guān)S，通過分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當(dāng)于一個_______________，觀察燈泡L的亮度可以粗略地反映風(fēng)力的大??；若要提高裝置反映風(fēng)力大小的性能，可采取的方法是________

___．參考答案：滑動變阻器

串聯(lián)一個電流表（或與燈并聯(lián)一個電壓表8.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個小洞，讓細砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變9.某同學(xué)用測力計研究在豎直方向運行的電梯運動狀態(tài)。他在地面上用測力計測量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測力計仍測量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)小于G，由此判斷此時電梯的運動狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運動或減速向上運動。測力計的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運動狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．10.圖是某地區(qū)1、7月份氣溫與氣壓的對照表，7月份與1月份相比較，從平均氣溫和平均大氣壓的角度來說正確的是A．空氣分子無規(guī)則熱運動的激烈情況幾乎相同B．空氣分子無規(guī)則熱運動減弱了C．單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)增多了D．單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)減少了參考答案：D11.飛機著陸后做勻減速運動，初速度為60m/s，加速度大小為10m/s2，則飛機著陸后8s內(nèi)的位移是

m。參考答案：180m12.2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零13.平拋運動可以分解為水平方向的

運動和豎直方向的

運動。平拋物體在空中運動的時間與物體拋出的初速度大小

，與拋出點離水平地面的高度

．（后兩空選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）參考答案：勻速直線自由落體無關(guān)有關(guān)平拋運動水平方向沒有外力，豎直方向受一重力作用，可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，由豎直方向，水平方向可知空中運動的時間與物體拋出的初速度大小無關(guān)，只由拋出點離水平地面的高度決定【解析】三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平放置的A、B是兩個相同氣缸，其長度和截面積分別為20cm和10cm2，C是可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的、厚度不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導(dǎo)熱良好材料制成．開始閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強為pA=2.0×105Pa的氮氣，B內(nèi)有壓強為pB=1.2×105Pa的氧氣；閥門打開后，活塞C開始移動，最后達到平衡．試求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強．假設(shè)環(huán)境溫度始終不變．參考答案：設(shè)平衡后活塞向右移動的距離為x，平衡后B中氣體壓強為p，活塞移動前與平衡后的溫度相同，則由玻意耳定律得：對A部分氣體有：pALS=p(L+x)S

(2分)對B部分氣體有：pBLS=p(L-x)S

(2分)代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：x=5cm

(1分)p=1.6×105Pa

(1分)17.質(zhì)量為的足夠長平板車上表面水平，原來靜止在光滑水平面上，平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為的物體，一顆質(zhì)量為的子彈以的速度水平瞬間射穿后，速度變?yōu)?，如果、之間的動摩擦因數(shù)為0.5，求：（?。偾笃桨遘嚨淖畲笏俣?；②物體相對平板車的位移。參考答案：解：取方向為正方向①子彈與物體A相互作用過程滿足動量守恒：

2分物體A與物體B互作用過程滿足動量守恒：

2分解得

1分（全過程程用動量定理也可）②物體A與物體B互作作用過程滿足能量守恒

2分

2分

解得

18.如圖所示為倉儲公司常采用的“自動化”貨物裝卸裝置，兩個相互垂直的斜面固定在地面上，貨箱A（含貨物）和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連．A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放，運動到底端時，A和B同時被鎖定，卸貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定．已知θ=53°，B的質(zhì)量M為1.0×103kg，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件？（2）若A的質(zhì)量m=4.0×103kg，求它到達底端時的速度v；（3）為了保證能被安全鎖定，A到達底端的速率不能大于12m/s．請通過計算判斷：當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時，該裝置能否被安全鎖定．參考答案：解：（1）設(shè)左斜面傾角為θ，左斜面傾角為β，貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑，則F合＞0mgsinθ﹣Mgsinβ﹣μmgcosθ﹣μMgcosβ＞0解得：m＞2.0×103kg（2）對系統(tǒng)應(yīng)用動能定理：由動能定理：W合=△Ekmgh﹣Mg（）﹣（μmgcosθ+μMgcosβ）（）=（M+m）v2v=2m/s（3）當(dāng)A的質(zhì)量m與B的質(zhì)量M之間關(guān)系滿足m＞＞M時，貨箱下滑的加速度最大，到達斜面底端的速度也最大，此時有mgsinθ﹣μmgcosθ=mamam=5m/s2v2=2amL貨箱到達斜面底端的最大速度v=10m/s＜