廣東省佛山市翁佑中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省佛山市翁佑中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）為了研究蹦床運(yùn)動(dòng)員躍起的高度，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)彈性網(wǎng)的壓力大小，并由計(jì)算機(jī)作出壓力—時(shí)間圖象(如圖所示)。運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，則可依據(jù)傳感器描繪的F—t圖象估算出運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度為(g取10m／s2)A．1.5m B．1.8m，C．5.0m D．7.2m參考答案：C2.(多選)（2014秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤(pán)，A和C（包括支架）的總質(zhì)量為M、B為鐵片，其質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引而上升的過(guò)程中，有（）A． B做勻加速運(yùn)動(dòng)B． B做變加速運(yùn)動(dòng)C． 輕繩拉力F的大小為mg＜F＜（M+m）gD． 輕繩拉力F的大小為F＞（M+m）g參考答案：BD解：當(dāng)電磁鐵通電前，繩的拉力應(yīng)為（M+m）g；當(dāng)電磁鐵通電后，鐵片被吸引上升．常識(shí)告訴我們，鐵片被吸引，向電磁體運(yùn)動(dòng)靠近，其運(yùn)動(dòng)情況是變加速運(yùn)動(dòng)，即越靠近電磁鐵，吸力越大，加速度越大．根據(jù)F=ma可知，此過(guò)程中超重，吸引力大于鐵片重力．由于磁力，將整個(gè)電磁鐵裝置與鐵片聯(lián)系到一起．因?yàn)殡姶盆F吸引鐵片的吸引力大于鐵片的重力，則根據(jù)作用力與反作用力原理，鐵片吸引電磁鐵的力F'為F的反作用力，大小相等、方向相反，且作用在兩個(gè)不同的物體上．所以，繩的拉力大于（M+m）g．故BD正確，AC錯(cuò)誤．故選：BD3.物體受到2009個(gè)恒定外力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤去其中的一個(gè)力而保持其余2008個(gè)力都不變，則此后物體的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是A．直線

B．拋物線C．圓周

D．靜止不動(dòng)，沒(méi)有軌跡參考答案：AB4.一輛汽車(chē)以恒定的功率沿傾角為30°的斜坡行駛，汽車(chē)所受的摩擦阻力等于車(chē)重的2倍，若車(chē)勻速上坡時(shí)速度為v，則它勻速下坡時(shí)的速率為(

)A.v

B.v

C.v D.2v參考答案：答案：B

解析：汽車(chē)上坡時(shí)，P=(G/2+2G)v，下坡時(shí)，P=(2G-G/2)v1，所以v1=5v/3。5.某人橫渡一河流，船劃行速度和水流動(dòng)速度一定，此人過(guò)河最短時(shí)間為t1；若此船用最短的位移過(guò)河，則需時(shí)間為t2，若船速大于水速，則船速與水速之比為A．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面，關(guān)閉動(dòng)力，飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T(mén)，接著，宇航員調(diào)整飛船動(dòng)力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開(kāi)始拋出時(shí)離地的高度=_____________。參考答案：

7.一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，物體分別通過(guò)連續(xù)三段位移的時(shí)間之比是2：1：3，則這三段位移的大小之比為

；若從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，物體分別通過(guò)連續(xù)三段位移之比是1：2：3，則通過(guò)這三段位移的時(shí)間之比為

。參考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

8.愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了_______學(xué)說(shuō)。已知在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中分別用波長(zhǎng)為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為_(kāi)_____________。參考答案：9.已知U有一種同位素，比U核多3個(gè)中子。某時(shí)刻，有一個(gè)這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫(xiě)出衰變的核反應(yīng)方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號(hào)可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為_(kāi)___________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

10.理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險(xiǎn)絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過(guò)I0，負(fù)載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：11.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過(guò)程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開(kāi)始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過(guò)程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過(guò)程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫(huà)出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無(wú)初速下落的v–t圖線，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出雨滴無(wú)初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤(pán)，證明：圓盤(pán)以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見(jiàn)解析【分析】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過(guò)程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對(duì)雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對(duì)應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對(duì)圓盤(pán)下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對(duì)圓盤(pán)上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤(pán)受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。12.某壓榨機(jī)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(jì)的滑塊，通過(guò)滑輪可沿光滑壁移動(dòng)，D為被壓榨的物體.當(dāng)在鉸鏈A處作用一垂直于壁的壓力F時(shí)，物體D所受的壓力等于________參考答案：5F13.（6分）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時(shí)扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負(fù)擔(dān)減輕了75N，乙的負(fù)擔(dān)減輕了150N?？芍窃诰嗉?/p>

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.實(shí)驗(yàn)小組利用光電計(jì)時(shí)器驗(yàn)證物塊沿斜面下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，裝置如圖甲．讓小物塊從斜面頂端滑下，若測(cè)得小物塊通過(guò)A、B光電門(mén)時(shí)的速度為v1和v2，AB之間的距離為L(zhǎng)，斜面的傾角為α，重力加速度為g.①圖乙表示用螺旋測(cè)微器測(cè)量物塊上遮光板的寬度l，由此讀出l=________mm.②若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足關(guān)系式

則驗(yàn)證了物塊沿斜面下滑過(guò)程機(jī)械能守恒.③本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)源于斜面對(duì)物塊的

而造成物塊機(jī)械能的損失.參考答案：①5.700mm(5.698～5.702)

15.（5分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路研究電源輸出功率變化情況。電源E電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻恒定，R1為滑動(dòng)變阻器，R2、R3為定值電阻，、為理想電表。（1）若滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)A示數(shù)一直變小，則R1和R2必須滿(mǎn)足的關(guān)系是

。（2）若R1＝6W，R2＝12W，電源內(nèi)電阻r＝6W，，當(dāng)滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)，電源E的輸出功率P隨外電路總電阻R的變化關(guān)系如圖（b）所示，則R3的阻值應(yīng)該選擇（

）（A）2W。

（B）4W。

（C）6W。

（D）8W。參考答案：答案：（1）；（2）B解析：（1）要使電流一直減小，則在滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)，干路總電阻一直增大。即當(dāng)滑動(dòng)片P處于a時(shí)，電路中的總電阻最小。將電阻R1分成兩部分，電阻分別為和，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻規(guī)律，R1與R2的總電阻為要使總電阻增大，則有，又因?yàn)樗杂校?。?）當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。所以從圖像可以得出，外電路的電阻有小于6歐姆時(shí)，也有大于6歐姆時(shí)。而由（1）得，R1與R2的總電阻在0與4歐姆之間，所以只有R3選擇4歐姆時(shí)，才能使外電路的電阻滿(mǎn)足范圍。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，AB是豎直平面內(nèi)半徑為R的圓上水平方向的直徑。該圓處在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，原平面與電場(chǎng)線平行，已知重力加速度為g，在圓周平面內(nèi)將一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q=的小球從A點(diǎn)以相同的速率v0拋出，拋出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓上不同的點(diǎn)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大。已知，試求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和小球在C點(diǎn)的動(dòng)能Ekc;（2）小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB參考答案：(1)(2)解析：（1）帶電小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到重力和電場(chǎng)力作用，因?yàn)樾∏虻竭_(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大，所以重力與電場(chǎng)力的合力方向一定沿著方向，如圖所示。因?yàn)?，作出如圖所示的矢量圖，由圖可知電場(chǎng)力的方向與平行，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與平行，即與水平方向成30o角斜向右下。由圖可知合力的大小為由到根據(jù)動(dòng)能定理可得解得（2）由A到B根據(jù)動(dòng)能定理可得解得17.如圖所示，兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿(mǎn)足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、類(lèi)平拋和勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)速度為vⅢ．則：SⅠ=0

…⑦SⅡ=…⑧SⅢ=vⅢ…⑨vⅢ=…⑩又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d聯(lián)立可得：．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．（2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大小為2g．（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開(kāi)，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿(mǎn)足．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵理清ab棒在勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解．18.如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），已知?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用壓力傳感器測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，取g=10m/s2。求：（1）滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；（2）是否存在某個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)。若存在，請(qǐng)求出H值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由。參考答案：解：（1）mg(H－2R)=mvD2

2分

F＋mg=

2分

得：F=－mg

m=0.1kg，R=0.2m

2分（2）假設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)（如圖所示）

x=OE=vDPt

1分

R=gt2

1分