2021-2022學(xué)年廣東省廣州市城郊中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年廣東省廣州市城郊中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一興趣小組用如圖所示的“研究勻變速直線運動”的實驗裝置“探究加速度與物體的質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”．（1）這個實驗用鉤碼受到的重力大小代替輕繩拉力的大小，并以輕繩的拉力作為小車所受到的合外力．為此，采取了下列措施，其中必要的是（）A．盡量使鉤碼的質(zhì)量遠大于小車的質(zhì)量

B．盡量使鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C．適當(dāng)墊高長木板有滑輪的一端

D．適當(dāng)墊高長木板固定有打點計時器的一端（2）下圖是某同學(xué)在實驗中得到的符合實驗要求的一條紙帶，圖中相鄰兩點時間間隔均為0.1s，測得的結(jié)果如下圖所示，則實驗中小車的加速度a=___________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：BD2.如圖所示，將一個半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上，金屬球的右上側(cè)放置一個電荷量為Q的帶正電的點電荷，點電荷到金屬球表面的最近距離也為r.由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷．設(shè)靜電力常量為k.則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況，以下說法中正確的是（

）A．電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向的B．感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場場強方向向右C．感應(yīng)電荷全部分布在金屬球的表面上D．金屬球右側(cè)表面的電勢高于左側(cè)表面參考答案：AC3.（單選題）如圖所示，小球a、b的質(zhì)量分別是m和2m。a從傾角為30°的光滑固定斜面的頂端無初速度下滑，b從與斜面等高度處以初速度v0平拋，不計空氣阻力。比較a、b落地前的運動過程有（

）A．a(chǎn)、b運動的時間相等B．a(chǎn)的運動時間小于b的運動時間C．a(chǎn)、b都做勻變速運動D．落地前瞬間a、b的速度相同參考答案：C4.（多選）一物體懸掛在細繩下端，由靜止開始沿豎直方向運動，運動過程中物體的機械能E與物體位移s關(guān)系的圖象如圖所示，其中0~s1過程的圖線為曲線，s1~s2過程的圖線為直線．由此可以判斷A．0~s1過程中物體所受拉力是變力，且一定不斷增大B．0~s1過程中物體的動能一定是不斷減小C．s1~s2過程中物體一定做勻速運動D．s1~s2過程中物體可能做勻加速運動參考答案：CD5.（單選）經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間。已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里。假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運動，則兩星相比較（

）A．“神舟星”的軌道半徑大B．“神舟星”的公轉(zhuǎn)周期大C．“神舟星”的加速度大D．“神舟星”受到的向心力大參考答案：C根據(jù)線速度的定義式得：v=，已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里，可以得出：“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度，研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，（其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑），由于“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度，所以“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，故A錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力得：，，由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的周期小于“楊利偉星”的周期。故B錯誤；研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，。由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的加速度大于“楊利偉星”的加速度。故C正確；研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：F向=，由于不知道“神舟星”和“楊利偉星”的質(zhì)量大小關(guān)系，所以兩者的向心力無法比較．故D項錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，空間中有垂直紙面向里的勻強磁場。甲、乙疊放在一起，二者無相對滑動地沿粗糙的斜面，由靜止開始加速下滑，在加速階段，甲、乙兩物塊間的摩擦力將

乙物塊與斜面間的摩擦力將

（填增大、減小或不變）參考答案：減小，增大；7.（單選）沿直線運動的汽車剎車后勻減速運動，經(jīng)過3.5s停止，它在剎車開始后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比

（

）A．3：2：1 B．3：5：6 C．9：4：1 D．5：3：1參考答案：B解析：畫示意圖如圖所示，把汽車從A→E的末速度為0的勻減速直線運動，逆過來轉(zhuǎn)換為從E→A的初速度為0的勻加速直線運動，來等效處理，由于逆過來前后，加速度相同，故逆過來前后的運動位移、速度時間均具有對稱性．所以知汽車在相等時間內(nèi)發(fā)生的位移之比為1：3：5：…，把時間間隔分為0.5

s．所以xDE：xCD：xBC：xAB=1：8：16：24，所以xAB：xAC：xAD=3：5：6．故選項B正確．故選：B8.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m9.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s10.自然界里放射性核素并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級聯(lián)衰變”．某個釷系的級聯(lián)衰變過程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質(zhì)子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

611.17．模塊3-5試題（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它經(jīng)過若干次α衰變和β衰變后會變成新的原子核。下列原子核中，有三種是Th衰變過程中可以產(chǎn)生的，它們是

（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如圖，光滑水平面上有三個物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上。開始時，三個物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動能之比。

參考答案：（1）ACD

(2)312.如圖所示,某實驗小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負.A連接質(zhì)量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架（O點為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對兩個傳感器進行調(diào)零③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角重復(fù)上述實驗步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據(jù)表格,A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為________kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零,對此操作說明正確的是()A．因為事先忘記調(diào)零

B．何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響

D．可以完全消除實驗的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C13.（6分）如果乘客在地鐵列車中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，兩相鄰車站相距560m，則地鐵列車在這兩站行駛時間最少為_________s，這種情況下最大行駛速度為_________m/s。參考答案：40s，28m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、D，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖像。（1）實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）至于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的t1

t2(選填“大于”、“等于”或“小于”)時，說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)水平。（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=

mm。（3）滑塊P用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、m、g和d已知，若已測出滑塊質(zhì)量M，兩光電門間距離L。上述物理量間滿足關(guān)系式

，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。參考答案：(1)

等于(2)

8.476（在8.474～8.477之間均算對）

(3)15.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ。步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度L=

mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑D=

mm；（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值R=

Ω。（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R電流表A1（量程0～10mA，內(nèi)阻約50Ω）電流表A2（量程0～50mA，內(nèi)阻約30Ω）電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約30kΩ）電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約50kΩ）直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器R1（阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流0.5A）開關(guān)S、導(dǎo)線若干。為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在右框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.帶電粒子的質(zhì)量，電荷量q=l.6×10-19C，以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂宣于磁場邊界的方向進^勻強磁場，磁場的磁感強度為B=0.17T．磁場的寬度為L=10cm．求：（不計重力）（1）帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角多大？（2）帶電粒子在磁場中運動的時間是多少？（3）帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d多大？參考答案：解：（1）軌跡半徑為

………………2分

所以

即：帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角為：

………………2分

（2）帶電粒子在磁場中運動的時間為：

………………3分

………………2分

（3）帶電粒子離開磁場時偏離入射方向的距離為

………………17.如圖，正點電荷Q放在一勻強電場中O點，在電場空間中有M、N兩點，若將一試探電荷放在距O點為x的N點，它受到的電場力正好為零。ON連線與勻強電場方向平行。MO間距為y，MO與勻強電場方向垂直。則（1）勻強電場的場強大小E為多少？方向如何？（2）M點的電場強度大小為多少？（3）若將正點電荷Q移走，將一點電荷-q由N點移動到M點，求這一過程中電荷的電勢能如何變化？變化量為多少？參考答案：（1）因為q在N點受電場力為0，其合電場強度為0

（1分）

E=（1分）方向水平右（1分）（2）EQ=

（1分）

合場強為E合=（1分）E合=

（1分）（3）電場力做功為W=-qEx

（1分）電場力做負功，電荷的電勢能增加（1分）增加量為△E=|W|=（1分）18.如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，AB段水平且光滑，BC段為圓心角θ=37°的光滑圓弧，圓弧半徑r=2.0m，CD段為足夠長的粗糙傾斜直軌，各段軌道均平滑連接．質(zhì)量m=2.0×l0﹣2kg、可視為質(zhì)點的小球被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行．（1）若小球向左運動到B點的速度vB=0.2m/s，則經(jīng)過多少時間小球第二次達到B點？（2）若B點左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對小球做功W=0.36J，到達C點的速度vC=2m/s，則勻強電場的大小為多少？（3）上問中，若小球與CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，運動到CD段的最高點時，電場突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為多少？（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：（1）若小球向左運動到B點的速度vB=0.2m/s，則經(jīng)過1.4s小球第二次達到B點．（2）若B點左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對小球做功W=0.36J，到達C點的速度vC=2m/s，則勻強電場的大小為1.0×l05N/C．（3）上問中，若小球與CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，運動到CD段的最高點時，電場突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為1.265m/s．：解：（1）由于vB較小，上升高度很小，沿BC向上運動的路程遠小于半徑r，故小球在BC上做類