廣東省廣州市大學附屬中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省廣州市大學附屬中學2021-2022學年高三物理上學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.圖甲為一女士站在臺階式自動扶梯上勻速上樓（忽略扶梯對手的作用），圖乙為一男士站在履帶式自動扶梯上勻速上樓，兩人相對扶梯均靜止．下列關于力做功判斷正確的是（）A．甲圖中支持力對人做正功 B．甲圖中摩擦力對人做負功C．乙圖中支持力對人做正功 D．乙圖中摩擦力對人做負功參考答案：A【考點】功的計算．【分析】甲圖中支持力方向豎直向上，不受摩擦力，乙圖中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根據(jù)支持力和摩擦力的方向與速度方向的關系確定做功情況【解答】解：AB、圖甲中，人勻速上樓，不受靜摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，與速度方向為銳角，則支持力做正功，故A正確，B錯誤．CD、圖乙中，支持力與速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向與速度方向相同，做正功．故CD錯誤．故選：A2.下列描述的運動中可能存在的是A．速度為正，加速度為負B．速度越來越小，加速度越來越大C．速度變化方向為正，加速度方向為負D．速度變化越來越快，加速度越來越小參考答案：AB3.如右圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧上的彈力F＝2N，則繩中張力F1和B對地面的壓力F2的可能值分別為A．7N和10N

B．5N和2N

C．1N和6N

D．2N和5N參考答案：BC4.如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2勁度系數(shù)都為k=4×102N/m，懸掛重物的質量分別為m1=2kg，m2=4kg,取g=10m／s2，則靜止時S1、S2的伸長量分別為（

）A．5cm，10cm

B．10cm，5cmC．15cm，10cm

D．10cm，15cm參考答案：C5.質量為m的小球帶電量為＋q，由長為l的絕緣繩系住，在豎直向上場強為E的勻強電場中，為使小球在豎直平面內做完整的圓周運動，則在小球運動的過程中A．如果Eq>mg，最大速度不能大于B．如果Eq>mg，最大速度不能小于C．如果Eq＜mg，最小速度不能大于D．如果Eq＜mg，最小速度不能小于參考答案：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，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時間關系公式為：7.在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，振幅為0.4m，經過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質點1的振動方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得8.（5分）如圖所示，質量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

。參考答案：答案：mg+Fsinα9.利用水滴下落可以測出當?shù)氐闹亓铀俣?。調節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調節(jié)盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有兩個正在下落中的水滴。測出水龍頭到盤子間距離為，再用秒表測時間，以第一個水滴離開水龍頭開始計時，到第個水滴落在盤中，共用時間為，則重力加速度。參考答案：）10.如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6V，G是開關，請指出圖中的三處錯誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細線應水平(或與導軌平行)(2)滑塊離計時器太遠(3)電火花計時器用的是220V的交流電，不能接直流電11.做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器,打出的部分計數(shù)點如圖所示.每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,打點計時器使用的是50Hz的低壓交流電.（結果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是

ｓ，打點計時器打“2”時,小車的速度v2=

m/s.②小車的加速度大小為________m/s2（要求用逐差法求加速度）③請你依據(jù)本實驗原理推斷第7計數(shù)點和第8計數(shù)點之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

12.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質量為M，一長為L的細線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細線拉至水平后無初速釋放小球，小球將來回擺動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

13.如圖，在勻強磁場中，單位長度質量為m0的“U型”金屬導線可繞水平軸OO′轉動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導線中通以沿abcd方向的電流I，導線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應強度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．分析：先對導體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結合合成法得到安培力的最小值；然后結合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應強度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結合左手定則分析磁感線的方向，基礎題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）質量的物塊（可視為質點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行停在B點，已知A、B兩點間的距離，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，求恒力F多大。（）參考答案：解析：設撤去力F前物塊的位移為，撤去力F時物塊速度為，物塊受到的滑動摩擦力

對撤去力F后物塊滑動過程應用動量定理得

由運動學公式得

對物塊運動的全過程應用動能定理

由以上各式得

代入數(shù)據(jù)，解得F=15N17.如圖所示，在xoy平面內有以虛線OP為理想邊界的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，OP與x軸成45°角，OP與y軸之間的磁場方向垂直紙面向外，OP與x軸之間的電場平行于x軸向右，電場強度為E，在y軸上有一點M，到O點的距離為L，現(xiàn)有一個質量為m，帶電量為+q的帶電粒子從靜止經電壓為U的電場加速后從M點以垂直y軸的速度方向進入磁場區(qū)域（加速電場圖中沒有畫出），不計帶電粒子的重力，求（1）從M點進入勻強磁場的帶電粒子速度的大小？（2）為使帶電粒子剛好不能進入電場區(qū)域，則磁感應強度為B應為多大？（3）改變勻強磁場的磁感應強度的大小，使帶電粒子沿y軸負方向進入勻強電場，則帶電粒子從x軸離開電場時的位置到O點的距離為多少？參考答案：解：（1）從M點進入磁場的帶電粒子速度的大小為v，根據(jù)動能定理得：qU=解得：v=（2）帶電粒子剛好不能進入電場區(qū)域軌跡如題所示，設磁感應強度為B，由圖可知：OM=R+=L

解得：R==由洛倫茲力提供向心力可得：qvB=m，解得：B=（﹣1）（3）由圖可知帶電粒子沿y軸負方向進入勻強電場時，在磁場中運動的軌道半徑為，在電場中做類平拋運動，加速度a=，Y軸方向勻速運動，有：R1=vtX軸方向勻加速運動，有：x=聯(lián)立解得：x=，到O點的距離為；答：（1）從M點進入勻強磁場的帶電粒子速度的大小為；（2）為使帶電粒子剛好不能進入電場區(qū)域，則磁感應強度為B應為（﹣1）；（3）改變勻強磁場的磁感應強度的大小，使帶電粒子沿y軸負方向進入勻強電場，則帶電粒子從x軸離開電場時的位置到O點的距離為．【分析】（1）對加速過程根據(jù)動能定理列式求解即可；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出臨界軌跡，結合幾何關系求解出軌道半徑，然后結合