廣東省佛山市大墩中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省佛山市大墩中學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1.2012年初，我國宣布北斗導航系統(tǒng)正式商業(yè)運行。北斗導航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導航、定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑均為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）。若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力。則（

）A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運動至位置B所需的時間為C．衛(wèi)星l向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中萬有引力做正功參考答案：AB2.物體M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示，如果將外力F撤去，則物體A．會沿斜面下滑B．摩擦力方向沒有變化C．摩擦力變大D．摩擦力變小參考答案：D3.如圖所示，在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點，且DE＝EF.K、M、L分別為過D、E、F三點的等勢面．一不計重力的帶負電粒子，從a點射入電場，運動軌跡如圖中實線所示，以|Wab|表示該粒子從a點到b點電場力做功的數(shù)值，以|Wbc|表示該粒子從b點到c點電場力做功的數(shù)值，則()A．|Wab|＝|Wbc|B．|Wab|＜|Wbc|C．粒子由a點到b點，動能減少D．a(chǎn)點的電勢較b點的電勢低參考答案：C.由等量異種點電荷的電場線的特點可知靠近電荷處電場強度大，類比公式U＝Ed知|Uab|＞|Ubc|，而W＝qU，所以|Wab|＞|Wbc|，故A、B均錯誤；從粒子的運動軌跡可知該粒子從a點到c點受到大體向左的作用力，左側(cè)為正電荷，從左向右電勢降低，D錯誤；粒子由a點到b點，電場力做負功，電勢能增加，動能減少，C正確．4.拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，某同學用該拖把在水平地板上拖地時，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ。當拖把頭在地板上勻速移動時推拖把的力F的大小為（

）（A）

（B）（C）

（D）

參考答案：B5.如圖4所示的電路中，已知電源電動勢為E，，內(nèi)電阻為r，定值電阻為R1，滑動變阻器為R，阻值可以從零連續(xù)增大到Rmax，已知r<R1<Rmax，下列結(jié)論正確的是 A．當R=R1-r時,R1消耗的功率最大 B．R消耗的最大功率可能為 C．當R=0時，R1消耗的功率最大 D．外電路消耗的最大功率為參考答案：BCD因為r＜R1＜Rmax，算R的最大功率時，可把R1+r等效為電源的內(nèi)阻,此時可能出現(xiàn)Rmax大于、等于或小于R1+r，最大功率可能為，算R1的最大功率，只需要回路中電流最大，此時R=0，R1消耗的功率為，算外電路消耗的最大功率時，R1+R最靠近r的值對應外電路的功率最大，此時R=0，所以此時外電路的最大功率就等于R1的最大功率。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當房客進門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

7.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當電梯沿豎直方向勻速運動時，彈簧被壓縮了x；當電梯接著做減速運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運動時的速度方向為_________，電梯做減速運動時的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運動，因此速度一定是向下。）8.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實驗測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù),七對應點已在圖上標出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關系圖線;(2)彈簧的原長為______cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）9.如圖為頻率f=1Hz的波源產(chǎn)生的橫波，圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì)，右側(cè)為B介質(zhì)。其中x=14m處的質(zhì)點振動方向向上。則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度之比vA：vB=

。若圖示時刻為0時刻，則經(jīng)0．75s處于x=6m的質(zhì)點位移為

cm。

參考答案：

2∶3（2分）

5（10.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：11.（多選）在物理學的發(fā)展過程中，科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關系。該實驗采用了控制變量法C.伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動。再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法D.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這是采用了理想模型法參考答案：BC解析：A、在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法．故A錯誤；B、在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關系，該實驗采用了控制變量法，故B正確；C、伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法．故C正確．D、在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯誤．故選：BC．12.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為_________mg；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為_________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：1/2

13.一個中子與某原子核發(fā)生核反應,生成一個氘核,其核反應方程式為_____________.該反應放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(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，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．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發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(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？請計算說明．

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

15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大??；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大?。唬?）本實驗中，，，，砝碼與紙板左端的距離，取。若砝碼移動的距離超過，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：(1)

(2)

(3)解析：(1)砝碼對紙板的摩擦力

桌面對紙板的摩擦力

解得

ks5u(2)設砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則ks5u

發(fā)生相對運動

解得

ks5u(3)紙板抽出前,砝碼運動的距離

紙板運動的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運動的距離

由題意知

解得

代入數(shù)據(jù)得17.如圖所示，一質(zhì)量不計的細線繞過無摩擦的輕質(zhì)小定滑輪O與質(zhì)量為5m的重物相連，另一端與套在一根固定的光滑的豎直桿上質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，直桿上有A、B、C三點，且B為A、C的中點，AO與豎直桿的夾角θ=53°，B點與滑輪O在同一水平高度，滑輪與豎直桿相距為L，重力加速度為g，設直桿足夠長，圓環(huán)和重物運動過程中不會與其他物體相碰．現(xiàn)將圓環(huán)由A點靜止開始釋放（已知sin53?=0.8，cos53?=0.6）．求：（1）重物下降到最低點時圓環(huán)的速度大小v1為多少？（2）圓環(huán)能下滑的最大距離h為多少？（3）圓環(huán)下滑到C點時的速度大小v2為多少？參考答案：考點：動能定理的應用；向心力．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）當圓環(huán)運動到B點時，重物下降到最低點位置，則取環(huán)與重物作為系統(tǒng)，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒，因此根據(jù)機械能守恒定律可解出圓環(huán)的速度大?。唬?）當圓環(huán)下滑到最大距離時，圓環(huán)與重物的速度均為零，再由機械能守恒定律，結(jié)合幾何關系可求出圓環(huán)下滑的最大距離；（3）圓環(huán)下滑到C點時，根據(jù)幾何關系來確定變化的高度，再由機械能守恒定律，并結(jié)合運動的分解來確定圓環(huán)下滑到C點時的速度大小．解答：解：（1）圓環(huán)在B點時重物在最低點，由解得（2）圓環(huán)下滑最大距離時，圓環(huán)在最低點，重物在最高點，速度大小都為0，由mgh=5mg△H，解得（3）由，并且物體的速度v物=v2cos53°=0.6v2聯(lián)立解得答：（1）重物下降到最低點時圓環(huán)的速度大小v1為；（2）圓環(huán)能下滑的最大距離h為；（3）圓環(huán)下滑到C點時的速度大小v2為．點評：本題多次運用幾何關系及機械能守恒定律，定律的表達式除題中變化的動能等于變化的重力勢能外，還可以寫成圓環(huán)的變化的機械能等于重物的變化的機械能．同時關注題中隱含條件的挖掘：重物下降到最低點的同時其速度等于零．18.如圖所示，一質(zhì)量m1=0.2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上，質(zhì)量m2=0.1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）置于小車上A點，其與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.40，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)給小物塊一個方向水平向右、大小為v0=6m/s的初速度，同時對小物塊施加一個方向水平向左、大小為F=0.6N的恒力．取g=10m/s2．求：（1）初始時刻，小車和小物塊的加速度大??；（2）經(jīng)過多長時間小物塊與小車速度相同？此時速度為多大？（3）小物塊向右運動的最大位移．參考答案：（1）10m/s2

（2）1.0m/s

（3）2.0m（1