廣東省廣州市第四中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析

廣東省廣州市第四中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.（單選）為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示。當此車減速上坡時(僅考慮乘客與水平面之間的作用)，則乘客（

）A．處于超重狀態(tài)B．不受摩擦力的作用C．受到向后（水平向左）的摩擦力作用D．所受合力豎直向上參考答案：C解：A、當此車減速上坡時，整體的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以根據(jù)牛頓運動定律可知乘客處于失重狀態(tài)，故A錯誤．

B、C、對乘客進行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而靜摩擦力必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向后（水平向左）的摩擦力作用．故B錯誤，C正確．

D、由于乘客加速度沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得所受力的合力沿斜面向下．故D錯誤．故選：C．2.（多選）如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧(不計重力)的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時物體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示(g取10m/s2)，則正確的是A.物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)B.彈簧的勁度系數(shù)為5N/cmC.物體的質(zhì)量為3kgD.物體的加速度大小為5m/s2參考答案：BD3.如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是A．B點電勢高于A點電勢B．q1在A點的電勢能大于q2在B點的電勢能C．A、B兩點的電場強度大小相等D．q1的電荷量大于q2的電荷量參考答案：D4.

遠距離輸送交流電都采用高壓輸電。我國正在研究用比330千伏高得多的電壓進行輸電，采用高壓輸電的優(yōu)點是

A．可節(jié)省輸電組的銅材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率

C．可減少輸電線上的能量損失D．可加快輸電的速度

參考答案：

答案：AC5.如圖所示，在光滑的水平面上，有兩個質(zhì)量都是m的小車A和B，兩車之間用輕質(zhì)彈簧相連，它們以共同的速度向v0右運動，另有一質(zhì)量為m的粘性物體，從高處自由落下，正好落在A車上，并與之粘合在一起，求這以后的運動過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能為（

）A.mv02 B.mv02 C.mv02 D.mv02參考答案：C【詳解】粘性物體和A相互作用，動量守恒，mv0＝2mv1∴v1＝v0，以后三個物體一起相互作用動量守恒，2mv0＝3mv2，∴v2＝v0，最大彈性勢能EP＝mv02＋×2m(v0)2－×3m(v0)2＝mv02，∴正確答案選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學分別做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗.如圖甲所示是該同學探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若用游標卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間?t，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

（用字母表示）；（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間?t，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

(選填“v—m”或“v2—m”）圖象；（4）該同學在③中作出的線性圖象不通過坐標原點，開始實驗前他應(yīng)采取的做法是

A．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動C．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動參考答案：（1）1．050（2分），（2分）（2）m＜＜M（2分）

（3）v2—m

（2分）

（4）C7.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，電阻R兩端電壓的有效值為________，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場平行）轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量為________參考答案：8.某壓榨機的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B為固定絞鏈，C為質(zhì)量可忽略不計的滑塊，通過滑輪可沿光滑壁移動，D為被壓榨的物體.當在鉸鏈A處作用一垂直于壁的壓力F時，物體D所受的壓力等于________參考答案：5F9.(12分)飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為，此時開動反沖火箭，使船開始做減速運動，最后落地時的速度減為若把這一過程當為勻減速運動來計算，則其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度為g，航天員的質(zhì)量為m，在這過程中對坐椅的壓力等于

。參考答案：答案：

10.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計重力,在電場中先后經(jīng)過A、B兩點，飛經(jīng)A點時動能為10J，飛經(jīng)B點時動能為4J，則帶電粒子從A點到B點過程中電勢能增加了______，AB兩點電勢差為____．參考答案：11.如圖所示,理想氣體作圖示的循環(huán),其中2→3過程是絕熱過程,3→1過程是等溫過程,則2→3過程中氣體內(nèi)能____(填“增加”“減小”或“不變”),3→1過程中氣體____(填“吸熱”或“放熱”).參考答案：

(1).減小

(2).放熱2→3過程是絕熱過程,體積增大，氣體對外界做功,內(nèi)能減??；3→1過程是等溫過程,內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功,氣體向外放熱。12.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜幽芏ɡ恚琺gH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。13.某學習小組做了如下實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。(1)(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是

▲

．

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個數(shù)為

▲

；(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

▲

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

▲

(填“升高”或“降低”)。參考答案：B0.3（2分）；降低三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木塊套在豎直桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝2kg的小球相連。今用跟水平方向成角的力F＝20N拉著球，帶動木塊一起豎直向下勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g＝10m/s2，求：（1）運動過程中輕繩與豎直方向的夾角；（2）木塊M與桿間的動摩擦因數(shù)。參考答案：

17.足夠長光滑斜面Bc的傾角，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，水平面與斜面之間B點有一小段弧形連接，一質(zhì)量m=2kg的小物塊靜止于A點?，F(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成的恒力F作用，如圖甲所示，小物塊在AB段運動的v-t圖象如圖乙所示，到達B點迅速撤去恒力F。

（已知）。求：

(1)小物塊所受到的恒力F．

(2)小物塊從B點沿斜面向上運動，到返回B點所用的時間；(3)小物塊能否返回到A點？若能，計算小物塊通過A點時的速度；若不能，計算小物塊停止運動時離B點的距離。參考答案：18.兩根平行金屬導軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d=0.5m，a、b間接一個電阻R，R=1.5Ω。在導軌上c、d兩點處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒，bc長L=1m，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導軌接觸點間電阻r=0.5Ω，金屬棒被兩個垂直于導軌的木樁頂住而不會下滑，如圖1所示。在金屬導軌區(qū)域加一個垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：（1）t=0時刻，金屬棒所受的安培力大小。（2）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離

開木樁而上升，圖2中t0的最大值t0max是多大。（3）通過計算在圖3中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖像。參考答案：（1）讀圖（2）可知：T/s=0.8T/s，

V=0.4V。

A=0.2A，

N=0.02N。

（2）