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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一興趣小組用如圖所示的“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)大于小車的質(zhì)量

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

D．適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端（2）下圖是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的符合實(shí)驗(yàn)要求的一條紙帶，圖中相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔均為0.1s，測(cè)得的結(jié)果如下圖所示，則實(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)電荷量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷，點(diǎn)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(chǎng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)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(shì)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(jì)空氣阻力。比較a、b落地前的運(yùn)動(dòng)過程有（

）A．a(chǎn)、b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B．a(chǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．a(chǎn)、b都做勻變速運(yùn)動(dòng)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(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)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(dòng)能一定是不斷減小C．s1~s2過程中物體一定做勻速運(yùn)動(dòng)D．s1~s2過程中物體可能做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：CD5.（單選）經(jīng)國(guó)際小行星命名委員會(huì)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(yùn)行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運(yùn)行145萬公里。假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運(yùn)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(yùn)動(dòng)，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(cuò)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(cuò)誤；研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(xiàng)錯(cuò)誤。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，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(qiáng)磁場(chǎng)。甲、乙疊放在一起，二者無相對(duì)滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)的汽車剎車后勻減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，逆過來轉(zhuǎn)換為從E→A的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)位移、速度時(shí)間均具有對(duì)稱性．所以知汽車在相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移之比為1：3：5：…，把時(shí)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(xiàng)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(shí)間分成相等的三段，則每段時(shí)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(zhǎng)度為L(zhǎng)=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(shí)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(shí)落在P點(diǎn)，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時(shí)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(dá)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(jí)聯(lián)衰變”．某個(gè)釷系的級(jí)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(huì)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(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得3分.選對(duì)3個(gè)得4分;每選錯(cuò)I個(gè)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(gè)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(shí)，三個(gè)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(dòng)能之比。

參考答案：（1）ACD

(2)312.如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動(dòng).B固定不動(dòng),通過光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架（O點(diǎn)為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,對(duì)此操作說明正確的是()A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零

B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)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(gè)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(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連?；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖像。（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)水平。（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d=

mm。（3）滑塊P用細(xì)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(jì)算機(jī)得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、m、g和d已知，若已測(cè)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(jī)械能守恒。參考答案：(1)

等于(2)

8.476（在8.474～8.477之間均算對(duì)）

(3)15.某同學(xué)要測(cè)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(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度L=

mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)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(cè)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(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)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(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟嫵鰷y(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(chǎng)同時(shí)又垂宣于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)^勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B=0.17T．磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=10cm．求：（不計(jì)重力）（1）帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大？（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？（3）帶電粒子在離開磁場(chǎng)時(shí)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(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為：

………………2分

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

………………3分

………………2分

（3）帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離為

………………17.如圖，正點(diǎn)電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中O點(diǎn)，在電場(chǎng)空間中有M、N兩點(diǎn)，若將一試探電荷放在距O點(diǎn)為x的N點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零。ON連線與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行。MO間距為y，MO與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直。則（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為多少？方向如何？（2）M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多少？（3）若將正點(diǎn)電荷Q移走，將一點(diǎn)電荷-q由N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，求這一過程中電荷的電勢(shì)能如何變化？變化量為多少？參考答案：（1）因?yàn)閝在N點(diǎn)受電場(chǎng)力為0，其合電場(chǎng)強(qiáng)度為0

（1分）

E=（1分）方向水平右（1分）（2）EQ=

（1分）

合場(chǎng)強(qiáng)為E合=（1分）E合=

（1分）（3）電場(chǎng)力做功為W=-qEx

（1分）電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)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(zhǎng)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度vB=0.2m/s，則經(jīng)過多少時(shí)間小球第二次達(dá)到B點(diǎn)？（2）若B點(diǎn)左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對(duì)小球做功W=0.36J，到達(dá)C點(diǎn)的速度vC=2m/s，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為多少？（3）上問中，若小球與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，運(yùn)動(dòng)到CD段的最高點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點(diǎn)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(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度vB=0.2m/s，則經(jīng)過1.4s小球第二次達(dá)到B點(diǎn)．（2）若B點(diǎn)左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球帶q=+1.0×10﹣6C的電量，彈簧槍對(duì)小球做功W=0.36J，到達(dá)C點(diǎn)的速度vC=2m/s，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小為1.0×l05N/C．（3）上問中，若小球與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，運(yùn)動(dòng)到CD段的最高點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)突然改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的路程遠(yuǎn)小于半徑r，故小球在BC上做類