廣東省廣州市市天河中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省廣州市市天河中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）在水平面上有一個(gè)小物塊質(zhì)量為m，從某點(diǎn)給它一個(gè)初速度沿水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)速度為零．A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)距離分別為x1、x2，x3，時(shí)間分別為t1、t2、t3，下列結(jié)論正確的是（A．==B．＜＜C．==D．＜＜參考答案：解：反過來看，小球從0開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，X=at2．故a=2，故位移與時(shí)間平方的比值一定為定值，伽利略正是用這一規(guī)律說明小球沿光滑斜面下滑為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確．故選C2.（單選）天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期．由此可推算出（）A．行星的質(zhì)量B．行星的半徑C．恒星的質(zhì)量D．恒星的半徑參考答案：解：行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，知道軌道半徑和周期，可以求出恒星的質(zhì)量，行星是環(huán)繞天體，在分析時(shí)質(zhì)量約去，不可能求出行星的質(zhì)量．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．3.（單選題）下列關(guān)于重心、彈力和摩擦力的說法，正確的是()A．物體的重心一定在物體的幾何中心上B．勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比D．靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化參考答案：D4.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界水平，方向垂直紙面向里，兩固定豎直光滑金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，完全相同的導(dǎo)體棒ab、cd水平置于磁場(chǎng)上方且相距一定距離．現(xiàn)同時(shí)由靜止釋放ab、cd，ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，ab出磁場(chǎng)時(shí)，cd剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。豎直導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，則cd在穿越磁場(chǎng)過程中A．d端電勢(shì)高于c端B．勻速穿過磁場(chǎng)C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．克服安培力做的功等于ab穿越磁場(chǎng)過程中克服安培力做的功參考答案：AC5.如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運(yùn)動(dòng)過程中，支架始終不動(dòng)，以下說法正確的是（

）A．在擺球釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為B．在擺球釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為MgC．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力為D．?dāng)[球在擺動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，地面對(duì)支架的摩擦力先增大后減小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，以它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質(zhì)量為m＝4kg，由表格中提供的數(shù)據(jù)可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線7.（4分）如圖，在半徑為R的水平圓板中心軸正上方高h(yuǎn)處水平拋出一球，圓板做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓板半徑OB轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，小球開始拋出。要使球與圓板只碰一次，且落點(diǎn)為B，小球的初速度v0=

，圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=

。

參考答案：

答案：；2πn8.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實(shí)驗(yàn)，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時(shí)，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)變大，水銀對(duì)氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。9.一個(gè)變力F作用在物體上，此力隨時(shí)間變化的情況如圖所示，規(guī)定向右方向?yàn)镕的正方向，則由圖線可知，前2s內(nèi)變力F的沖量為

N.s；5s內(nèi)變力F的沖量為

N.s。

參考答案：10，2010.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=11.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形銅制線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處?kù)o止釋放，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度與cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等，則線圈穿越磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止），感應(yīng)電流所做的功為

，線圈的最小速度為

．參考答案：2mgd12.P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動(dòng)圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個(gè)波長(zhǎng)，那么波長(zhǎng)λ＝________m.③如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長(zhǎng)λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)13.（單選）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過__________方式改變物體的內(nèi)能，把__________轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過細(xì)繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對(duì)B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，一輛上表面光滑的平板小車長(zhǎng)L＝2m，車上左側(cè)有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球．開始時(shí)，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0＝5m/s某時(shí)刻小車開始剎車，加速度大小a＝4m/s2.經(jīng)過一段時(shí)間，小球從小車右端滑出并落到地面上．求：(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時(shí)間；(2)小球離開小車后，又運(yùn)動(dòng)了t1＝0.5s落地．小球落地時(shí)落點(diǎn)離小車右端多遠(yuǎn)？參考答案：(1)剎車后小車做勻減速運(yùn)動(dòng)，小球繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，小球離開小車，

經(jīng)判斷知此時(shí)小車沒有停止運(yùn)動(dòng)，則x球＝v0t

（2分）

x車＝v0t－at2（2分）

x球－x車＝L（2分）

代入數(shù)據(jù)可解得：t＝1s.（1分）(2)經(jīng)判斷小球離開小車又經(jīng)t1＝0.5s落地時(shí)，小車已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)．設(shè)從剎車到小球落地，

小車和小球總位移分別為x1、x2，則：

x1＝（2分）

x2＝v0(t＋t1)（2分）

設(shè)小球落地時(shí)，落點(diǎn)離小車右端的距離為Δx，則：

Δx＝x2－(L＋x1)（2分）

解得：Δx＝2.375m.（1分）

17.有一項(xiàng)“快樂向前沖”的游戲可簡(jiǎn)化如下：如圖，滑板長(zhǎng)L=1m，起點(diǎn)A到終點(diǎn)線B的距離S=5m.開始滑板靜止，右端與A平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對(duì)滑塊施一水平恒力F使滑板前進(jìn)。板右端到達(dá)B處沖線，游戲結(jié)束。已知滑塊與滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m1=2kg,滑板質(zhì)量m2=1kg，重力加速度g=10m/s2

求：(1)滑板由A滑到B的最短時(shí)間可達(dá)多少？

(2)為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá)，水平恒力F的取值范圍如何？參考答案：解：（1）滑板一直加速，所用時(shí)間最短。設(shè)滑板加速度為a2f=μm1g=m2a2

…………2分

a2=10m/s2s=t=1s

……………2分（2）剛好相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，F(xiàn)最小，此時(shí)可認(rèn)為二者加速度相等F1-μm1g=m1a2

……………………2分F1=30N當(dāng)滑板運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，滑塊剛好脫離時(shí)，F(xiàn)最大，設(shè)滑塊加速度為a1F2-μm1g=m1a1

……………………2分–=L

……………………2分F2=34N則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N

……2分18.（17分）如圖所示，滑塊在恒定外力F＝2mg的作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力，又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰