廣西壯族自治區(qū)河池市環(huán)江第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市環(huán)江第一中學(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.研究發(fā)現(xiàn)，若某行星的自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則位于該行星赤道上的物體恰好對(duì)行星表面沒(méi)有壓力，已知該行星的自轉(zhuǎn)周期為，赤道半徑為，引力常量為，則（

）A.該行星的質(zhì)量為B.該行星的質(zhì)量為C.質(zhì)量為的物體對(duì)該行星赤道表面的壓力為D.環(huán)繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度為參考答案：B【詳解】AB．該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則周期將變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，即為T(mén)/2，由題意可知此時(shí)：，解得：，故A錯(cuò)誤；B正確；C．行星地面物體的重力和支持力的合力提供向心力：mg?FN＝mR，又：，，解得：，由牛頓第三定律可知質(zhì)量為m的物體對(duì)行星赤道地面的壓力為，故C錯(cuò)誤；D．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道該星球的質(zhì)量以及半徑與地球質(zhì)量和半徑的關(guān)系，故無(wú)法得到該星球的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度的關(guān)系，故無(wú)法確環(huán)繞該行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星線速度是不是必不大于7.9km/s，故D錯(cuò)誤。2.地面上有一物體重為G，今用豎直向上的拉力F作用于物體上。圖I、II分別為G和F在0到25s內(nèi)隨時(shí)間變化的圖象，則加速度a和速度v隨時(shí)間t在0到25s內(nèi)的變化圖象是參考答案：AC3.如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端平齊。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過(guò)程中A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢(shì)能共減少了C．物塊減少的重力勢(shì)能等于軟繩克服摩擦力所做的功D．軟繩減少的重力勢(shì)能小于其增加的動(dòng)能與克服摩擦力所做的功之和參考答案：BD4.（單選）如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L的兩只閉合正方形線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外，若外力對(duì)環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa：Wb為（）A．1：4B．1：2C．1：1D．不能確定參考答案：解解：閉合線框a產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea=BLv，根據(jù)能量守恒知外力對(duì)環(huán)做的功為：Wa=，Ra=ρ

閉合線框b產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eb=B2Lv，外力對(duì)環(huán)做的功為：Wb=，Rb=ρ代入解得：Wa：Wb=1：4故選：A．5.在利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的接法最合理的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤(pán)B的半徑為r，與楔塊A間無(wú)滑動(dòng)，當(dāng)楔塊A以速度vA勻速向右前進(jìn)時(shí)，圓盤(pán)的角速度為_(kāi)_____________，滑塊C向上的速度為_(kāi)____________。參考答案：，7.一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)風(fēng)力測(cè)定儀，如下左圖所示，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，OC是金屬桿，下面連接著一塊受風(fēng)板，無(wú)風(fēng)時(shí)以O(shè)C是豎直的，風(fēng)越強(qiáng)，OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大．AB是一段圓弧形電阻，P點(diǎn)是金屬桿與弧形電阻相接觸的點(diǎn)，電路中接有一個(gè)燈泡，測(cè)風(fēng)力時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，通過(guò)分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當(dāng)于一個(gè)_______________，觀察燈泡L的亮度可以粗略地反映風(fēng)力的大??；若要提高裝置反映風(fēng)力大小的性能，可采取的方法是________

___．參考答案：滑動(dòng)變阻器

串聯(lián)一個(gè)電流表（或與燈并聯(lián)一個(gè)電壓表8.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿砂子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變9.某同學(xué)用測(cè)力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。他在地面上用測(cè)力計(jì)測(cè)量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測(cè)力計(jì)仍測(cè)量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G，由此判斷此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運(yùn)動(dòng)或減速向上運(yùn)動(dòng)。測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．10.圖是某地區(qū)1、7月份氣溫與氣壓的對(duì)照表，7月份與1月份相比較，從平均氣溫和平均大氣壓的角度來(lái)說(shuō)正確的是A．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的激烈情況幾乎相同B．空氣分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱了C．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積的地面撞擊次數(shù)增多了D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)單位面積的地面撞擊次數(shù)減少了參考答案：D11.飛機(jī)著陸后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為60m/s，加速度大小為10m/s2，則飛機(jī)著陸后8s內(nèi)的位移是

m。參考答案：180m12.2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)_______，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零13.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)。平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小

，與拋出點(diǎn)離水平地面的高度

．（后兩空選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）參考答案：勻速直線自由落體無(wú)關(guān)有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向沒(méi)有外力，豎直方向受一重力作用，可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，由豎直方向，水平方向可知空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小無(wú)關(guān)，只由拋出點(diǎn)離水平地面的高度決定【解析】三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一在隧道中行駛的汽車(chē)A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)B正開(kāi)始勻減速剎車(chē)，其剎車(chē)的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車(chē)A不采取剎車(chē)措施，汽車(chē)B剎車(chē)直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車(chē)A追上汽車(chē)B前，A、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車(chē)A恰好追上汽車(chē)B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車(chē)速度相等時(shí)，兩車(chē)間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車(chē)A的位移xA＝vAt＝12m；汽車(chē)B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車(chē)B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車(chē)A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車(chē)A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車(chē)A追上汽車(chē)B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過(guò)程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的A、B是兩個(gè)相同氣缸，其長(zhǎng)度和截面積分別為20cm和10cm2，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、厚度不計(jì)的活塞，D為閥門(mén)，整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱良好材料制成．開(kāi)始閥門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)為pA=2.0×105Pa的氮?dú)猓珺內(nèi)有壓強(qiáng)為pB=1.2×105Pa的氧氣；閥門(mén)打開(kāi)后，活塞C開(kāi)始移動(dòng)，最后達(dá)到平衡．試求活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)．假設(shè)環(huán)境溫度始終不變．參考答案：設(shè)平衡后活塞向右移動(dòng)的距離為x，平衡后B中氣體壓強(qiáng)為p，活塞移動(dòng)前與平衡后的溫度相同，則由玻意耳定律得：對(duì)A部分氣體有：pALS=p(L+x)S

(2分)對(duì)B部分氣體有：pBLS=p(L-x)S

(2分)代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得：x=5cm

(1分)p=1.6×105Pa

(1分)17.質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)平板車(chē)上表面水平，原來(lái)靜止在光滑水平面上，平板車(chē)左端靜止著一塊質(zhì)量為的物體，一顆質(zhì)量為的子彈以的速度水平瞬間射穿后，速度變?yōu)?，如果、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，求：（?。偾笃桨遘?chē)的最大速度；②物體相對(duì)平板車(chē)的位移。參考答案：解：取方向?yàn)檎较颌僮訌椗c物體A相互作用過(guò)程滿足動(dòng)量守恒：

2分物體A與物體B互作用過(guò)程滿足動(dòng)量守恒：

2分解得

1分（全過(guò)程程用動(dòng)量定理也可）②物體A與物體B互作作用過(guò)程滿足能量守恒

2分

2分

解得

18.如圖所示為倉(cāng)儲(chǔ)公司常采用的“自動(dòng)化”貨物裝卸裝置，兩個(gè)相互垂直的斜面固定在地面上，貨箱A（含貨物）和配重B通過(guò)與斜面平行的輕繩跨過(guò)光滑滑輪相連．A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)，A和B同時(shí)被鎖定，卸貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定．已知θ=53°，B的質(zhì)量M為1.0×103kg，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件？（2）若A的質(zhì)量m=4.0×103kg，求它到達(dá)底端時(shí)的速度v；（3）為了保證能被安全鎖定，A到達(dá)底端的速率不能大于12m/s．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷：當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該裝置能否被安全鎖定．參考答案：解：（1）設(shè)左斜面傾角為θ，左斜面傾角為β，貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑，則F合＞0mgsinθ﹣Mgsinβ﹣μmgcosθ﹣μMgcosβ＞0解得：m＞2.0×103kg（2）對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理：由動(dòng)能定理：W合=△Ekmgh﹣Mg（）﹣（μmgcosθ+μMgcosβ）（）=（M+m）v2v=2m/s（3）當(dāng)A的質(zhì)量m與B的質(zhì)量M之間關(guān)系滿足m＞＞M時(shí)，貨箱下滑的加速度最大，到達(dá)斜面底端的速度也最大，此時(shí)有mgsinθ﹣μmgcosθ=mamam=5m/s2v2=2amL貨箱到達(dá)斜面底端的最大速度v=10m/s＜