廣東省廣州市九十九中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省廣州市九十九中學2021年高三物理上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.如圖所示，四個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個彈簧的伸長量，則有

（

）A．l2＞l1

B．l4＞l3

C．l2＝l4

D．l1＞l3

參考答案：C彈簧受到的拉力與其伸長量（彈簧實際長度與原長之間的差值）成正比；且測力計的示數(shù)代表的是作用在測力計掛鉤上的力；由于右端受到力的大小皆為F，與左端的受力情況無關(guān)，故四根彈簧的伸長量相同，即l1=l2=l3=l4；故ABD錯誤，C正確．2.(單選)汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，見前方有障礙物立即剎車，剎車后加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后第2s內(nèi)的位移和剎車后5s內(nèi)的位移為A．30m，40m

B．30m，37．5m

C．12．5m,

40m

D．12．5m，37．5m

參考答案：C3.（單選）某屋頂為半球形，一人在屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），則他在向上爬的過程中（

）A．屋頂對他的支持力不變

B．屋頂對他的支持力變大C．屋頂對他的摩擦力不變

D．屋頂對他的摩擦力變大參考答案：4.（多選）以下說法中正確的是．（）A．分子間距離為r0時，分子間不存在引力和斥力B．懸浮在液體中的微粒足夠小，來自各個方向的液體分子撞擊的不平衡性使微粒的運動無規(guī)則C．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少E．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積參考答案：解：A、分子間的引力與斥力同時存在，當分子間距離等于r0時，實際分子力合力表現(xiàn)為零，故A錯誤；B、懸浮在液體中的微粒足夠小，表面積小，同一時刻來自各個方向的液體分子數(shù)少，撞擊的沖力不平衡，使微粒做運動無規(guī)則，這就是布朗運動，故B正確；C、由熱力學第一定律知，在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加，故C正確；D、氣體做等溫膨脹，分子密度減小，氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少，故D正確E、只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體的分子所占據(jù)的空間大小，由于氣體分子間距較大，所以不能算出氣體分子的體積，故E錯誤；故選：BCD5.（多選）一豎直放置的光滑圓形軌道連同底座總質(zhì)量為M，放在水平地面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球沿此軌道做圓周運動。AC兩點分別是軌道的最高點和最低點。軌道的BD兩點與圓心等高。在小球運動過程中，軌道始終靜止。則關(guān)于軌道底座對地面的壓力N大小及地面對軌道底座的摩擦力方向，下面說法不正確的是

(

)A．小球運動到A點時，N＞Mg，摩擦力方向向左B．小球運動到B點時，，摩擦力方向向右C．小球運動到C點時，N＞Mg＋㎎，地面對軌道底座無摩擦力D．小球運動到D點時，N＝Mg，摩擦力方向向右參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（選修3—3含2—2）（6分）布朗運動是大量液體分子對懸浮微粒撞擊的

引起的，是大量液體分子不停地做無規(guī)則運動所產(chǎn)生的結(jié)果．布朗運動的激烈程度與

和

有關(guān)。參考答案：答案：不平衡；微粒的質(zhì)量；液體的溫度．（每空2分）7.某人在一個以2.5m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體，在地面上最多能舉起60kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40kg的物體，則此電梯上升的加速度為5m/s2．參考答案：考點：牛頓運動定律的應用-超重和失重．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：當電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出人的最大舉力．人的最大舉力是一定的，再求解在地面上最多舉起的物體質(zhì)量及電梯的加速度．解答：解：設人的最大舉力為F．以物體為研究對象．根據(jù)牛頓第二定律得：

當電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能舉起的物體的質(zhì)量m2==60kg

當電梯勻加速上升時，F(xiàn)﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案為：60；5點評：本題應用牛頓第二定律處理生活中問題，關(guān)鍵抓住人的最大舉力一定．8.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)．

⑴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)⑵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：

90.9r/s、1.46cm9.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內(nèi)阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

10.在《研究有固定轉(zhuǎn)動軸的物體平衡》實驗中：（1）判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置；（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤是因為：易找到平衡位置．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：（1）實驗原理是研究力矩盤平衡時四個拉力的力矩關(guān)系，通過輕轉(zhuǎn)判斷重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）實驗前要時重力、摩擦力的合力矩近似為零，輕輕撥動力矩盤，觀察其是否能自由轉(zhuǎn)動并隨遇平衡，即判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．故答案為：（1）輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．點評：本題關(guān)鍵要抓住實驗原理，根據(jù)實驗要求進行分析．考查分析設計實驗操作要求和技巧的能力．11.下列由基本門電路組成的電路中，圖_______用的是“與”門電路,能使小燈泡發(fā)光的是圖________。參考答案：答案：A、B12.幾個力如果都作用在物體的

，或者它們的

相交于同一點，這幾個力叫做共點力．參考答案：．同一點

延長線13.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點①上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=

(保留兩位有效數(shù)字)。②為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長度L

B.木板的質(zhì)量C.滑塊的質(zhì)量

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量E.滑塊運動的時間t③滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）0.5

（2）CD

（3）；偏大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.2004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．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）交管部門強行推出了“電子眼”，機動車擅自闖紅燈的大幅度減少?，F(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為10m／s．當兩車快要到一十字路口時，甲車司機看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈，于是緊急剎車(反應時間忽略不計)，乙車司機為了避免與甲車相撞也緊急剎車，但乙車司機反應較慢(反應時間為0．5s)。已知甲車緊急剎車時制動力為車重的0.4倍，乙車緊急剎車制動力為車重的0.5倍，求：(1)若甲司機看到黃燈時車頭距警戒線15m，他采取上述措施能否避免闖紅燈？(2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車行駛過程中應保持多大距離？參考答案：解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律可得甲車緊急剎車的加速度為m/s2（1分）甲車停下來所需時間ss（1分）滑行距離m=12．5m

S=12．5m<15m．甲車能避免闖紅燈（2分）(2)設甲、乙兩車行駛過程中至少應保持距離，在乙車剎車t2時間兩車恰好相遇，則有：乙車緊急剎車的加速度為m/s2

（1分）

t2=2s

（1分）

（2分）=12.5m（1分）

（1分）17.甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動.甲車經(jīng)過乙車旁邊時開始以0.5m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計時，求：（1）乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；（2）乙車追上甲車所用的時間.參考答案：（1）（2）25s試題分析：（1）在乙車追上甲車之前，當兩車速度相等時兩車間的距離最大，設此時經(jīng)過的時間為，由，得：此時甲車的位移為：乙車的位移為：所以兩車間的最大距離為：（2）設甲車停止的時間為，則有，甲車在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移為：乙車發(fā)生的位移為則乙車追上甲車所用的時間考點：考查了追擊相遇問題【名師點睛】本題是追及問題，在分別研究兩車運動的基礎上，關(guān)鍵是研究兩者之間的關(guān)系，通常有位移關(guān)系、速度關(guān)系、時間關(guān)系．第（2）問，容易錯解成這樣：設經(jīng)過時間t乙車追上甲車，此時兩車的位移相同，由，得18.如圖所示，一個質(zhì)量為m、橫截面積為S的活塞，將一定量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形汽缸內(nèi)，活塞上堆放著質(zhì)量為M的細