廣東省廣州市信孚澤德中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省廣州市信孚澤德中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的高度約為21500Km，同步衛(wèi)星的高度約為36000Km，下列說(shuō)法正確的是（）A．同步衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星向心加速度大B．同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星的線速度均大于第一宇宙速度C．中軌道衛(wèi)星的周期比同步衛(wèi)星周期小D．赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度大參考答案：解：A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G=ma，得a=，由此可知，半徑越大，加速度越小，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星的加速度比中軌道衛(wèi)星的加速度小，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G=m，得v=，由此可知，半徑越大，速度越小，半徑越小，速度越大，當(dāng)半徑最小等于地球半徑時(shí)，速度最大等于第一宇宙速度，由于一般軌道衛(wèi)星的軌道高度和同步衛(wèi)星的軌道高度遠(yuǎn)大于地球半徑，所以一般軌道衛(wèi)星的線速度和同步衛(wèi)星的線速度均小于第一宇宙速度．故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G=mr，得T=2π，由此可知，軌道半徑越大，周期越大，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星的周期比中軌道衛(wèi)星的周期大，故C正確．D、赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度為a1=，同步衛(wèi)星的向心加速度為a2=，周期相同，由表達(dá)式可知，故赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度?。蔇錯(cuò)誤．故選：C．2.如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為2m的小車，車上左右兩端分別站著甲、乙兩人，他們的質(zhì)量都是m，開始兩個(gè)人和車一起以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)．某一時(shí)刻，站在車右端的乙先以相對(duì)于地面向右的速度u跳離小車，然后站在車左端的甲以相對(duì)于地面向左的速度u跳離小車．兩人都離開小車后，小車的速度將是(

)

A.v0

B.2v0

C.大于v0小于2v0

D.大于2v0參考答案：B3.如圖（3）所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運(yùn)動(dòng)。若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力N1和車右壁受彈簧的壓力N2的大小變化是：A．N1不變，N2變大

B．N1變大，N2不變C．N1、N2都變大

D．N1變大，N2減小參考答案：B4.如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有

A.a先變亮，然后逐漸變暗B.b先變亮，然后逐漸變暗C.c先變亮，然后逐漸變暗D.b、c都逐漸變暗參考答案：答案：AD解析：電鍵K閉合時(shí)，電感L1和L2的電流均等于三個(gè)燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個(gè)燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯(cuò)，D對(duì)；原來(lái)每個(gè)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對(duì)。5.（多選）如圖，傾角為的光滑斜面體C固定于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體A相連接，釋放后，A將向下運(yùn)動(dòng)，則在A碰地前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（

）A．A的加速度大小為gB．A物體機(jī)械能不守恒C．由于斜面光滑，所以B物體機(jī)械能守恒D．A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測(cè)電阻的測(cè)量值是____。（2）如果電壓表的內(nèi)阻RV=3KΩ，則待測(cè)電阻的真實(shí)值是

________。參考答案：7.木塊在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由靜止出發(fā)前進(jìn)了距離S，隨即撤去F，木塊沿原方向前進(jìn)了2S而停止．設(shè)木塊在全過(guò)程中受到的摩擦阻力大小不變，則木塊在上述運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中最大的動(dòng)能等于

。參考答案：

答案：2FS/38.（選修3-3（含2-2）模塊）(4分）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為___

，單位體積的分子數(shù)為

。

參考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）9.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

①通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：10.利用油膜法可粗略測(cè)寫分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為v，一滴油所形成的單分子油膜的面積為S，這種油的摩爾質(zhì)量為，密度為.則可求出一個(gè)油分子的直徑d=

△△；阿伏加德羅常數(shù)=△△

。參考答案：

11.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請(qǐng)根據(jù)圖象回答下列問(wèn)題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過(guò)程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無(wú)法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．12.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過(guò)程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh13.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級(jí)向n=

▲

的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：61三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過(guò)計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過(guò)程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過(guò)計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.

（14）在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過(guò)程和下述力學(xué)模類似，兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖所示，C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D，在它們繼續(xù)向左右的過(guò)程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變，然后，A球球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連，過(guò)一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無(wú)機(jī)械能損失）。已A、B、C三球的質(zhì)量均為m。（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度（2）求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能。參考答案：解析：（1）設(shè)C球與B球粘連成D時(shí)，D的速度為v1，由動(dòng)量守恒，有

mv0=(m+m)v1

①

當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)，D與A的速度相等，高此速度為v2，由動(dòng)量守恒，有

2mv1=3mv2

②

由①、②兩式得A的速度

（2）設(shè)彈簧長(zhǎng)度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢(shì)能為E，由能量守恒，有

撞擊P后，A與D的動(dòng)能都為零，解除鎖定，當(dāng)彈簧剛恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變成D的動(dòng)能，設(shè)D的速度為v3，則有

以后彈簧伸長(zhǎng)，A球離開擋板P，并獲得速度，當(dāng)A、D的速度相等時(shí)，彈簧伸至最長(zhǎng)，設(shè)此時(shí)的速度為v4，由動(dòng)量守恒，有2mv3=3mv4

⑥

當(dāng)彈簧伸到最長(zhǎng)時(shí)，其勢(shì)能最大，設(shè)此勢(shì)能為Ep為

17.如圖所示，．塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處，其中AB長(zhǎng)為1m，BC長(zhǎng)為0.6m，

BC與水平面夾角為，磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍，磁鐵與鐵板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給磁鐵一個(gè)水平向左的初速度不計(jì)磁鐵經(jīng)過(guò)B處轉(zhuǎn)向的機(jī)械能損失。求：（g取）(1)磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大?。?2)磁鐵沿BC向上運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點(diǎn)。參考答案：見解析18.如圖，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使細(xì)線豎直拉直時(shí)小球在A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開豎直位置