廣東省廣州市信孚澤德中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省廣州市信孚澤德中學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.（單選）“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(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錯誤．B、根據(jù)萬有引力提供向心力G=m，得v=，由此可知，半徑越大，速度越小，半徑越小，速度越大，當半徑最小等于地球半徑時，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錯誤．C、根據(jù)萬有引力提供向心力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，由表達式可知，故赤道上隨地球自轉的物體向心加速度比同步衛(wèi)星向心加速度?。蔇錯誤．故選：C．2.如圖所示，光滑水平面上有一輛質量為2m的小車，車上左右兩端分別站著甲、乙兩人，他們的質量都是m，開始兩個人和車一起以速度v0向右勻速運動．某一時刻，站在車右端的乙先以相對于地面向右的速度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動，小車內光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動。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。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，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，電感L1和L2的電流均等于三個燈泡的電流，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，D對；原來每個電感線圈產(chǎn)生感應電動勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。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，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，釋放后，A將向下運動，則在A碰地前的運動過程中（

）A．A的加速度大小為gB．A物體機械能不守恒C．由于斜面光滑，所以B物體機械能守恒D．A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒參考答案：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）待測電阻的測量值是____。（2）如果電壓表的內阻RV=3KΩ，則待測電阻的真實值是

________。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)前進了距離S，隨即撤去F，木塊沿原方向前進了2S而停止．設木塊在全過程中受到的摩擦阻力大小不變，則木塊在上述運動全過程中最大的動能等于

。參考答案：

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

，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.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：10.利用油膜法可粗略測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，這種油的摩爾質量為，密度為.則可求出一個油分子的直徑d=

△△；阿伏加德羅常數(shù)=△△

。參考答案：

11.某學校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關系”，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，小組進行探究，得出結論。在數(shù)據(jù)分析過程中，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：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(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)形狀無法判斷vB、h關系，進而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關系．

②（2分）k/2．12.從地面A處豎直上拋一質量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地高度為，C點離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點到C點動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh13.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,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的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：61三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與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，滑塊剛準備返回時，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，設底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，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．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.

（14）在原子核物理中，研究核子與核子關聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應”。這類反應的前半部分過程和下述力學模類似，兩個小球A和B用輕質彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(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)生碰撞并立即結成一個整體D，在它們繼續(xù)向左右的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，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，A與P接觸而不粘連，過一段時間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無機械能損失）。已A、B、C三球的質量均為m。（1）求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度（2）求在A球離開擋板P之后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能。參考答案：解析：（1）設C球與B球粘連成D時，D的速度為v1，由動量守恒，有

mv0=(m+m)v1

①

當彈簧壓至最短時，D與A的速度相等，高此速度為v2，由動量守恒，有

2mv1=3mv2

②

由①、②兩式得A的速度

（2）設彈簧長度被鎖定后，貯存在彈簧中的勢能為E，由能量守恒，有

撞擊P后，A與D的動能都為零，解除鎖定，當彈簧剛恢復到自然長度時，勢能全部轉變成D的動能，設D的速度為v3，則有

以后彈簧伸長，A球離開擋板P，并獲得速度，當A、D的速度相等時，彈簧伸至最長，設此時的速度為v4，由動量守恒，有2mv3=3mv4

⑥

當彈簧伸到最長時，其勢能最大，設此勢能為Ep為

17.如圖所示，．塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處，其中AB長為1m，BC長為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，磁鐵與鐵板間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)給磁鐵一個水平向左的初速度不計磁鐵經(jīng)過B處轉向的機械能損失。求：（g?。?1)磁鐵第一次到達B處的速度大??；(2)磁鐵沿BC向上運動的加速度大?。?3)請通過計算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點。參考答案：見解析18.如圖，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放，當細線離開豎直位置