廣東省佛山市北滘城區(qū)中學高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省佛山市北滘城區(qū)中學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.有一個冰上推木箱的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推箱一段時間后，放手讓箱向前滑動，若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失?。浜喕Ｐ腿鐖D所示，AC是長度為L1=7m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱，BC為有效區(qū)域．已知BC長度L2=lm，木箱的質(zhì)量m=50kg，木箱與冰面間的動摩擦系數(shù)μ=0.1．某選手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直線運動，若木箱可視為質(zhì)點，g取l0m/s2．那么該選手要想游戲獲得成功，試求：（1）推力作用在木箱上時的加速度大??；（2）推力作用在木箱上的時間滿足什么條件？參考答案：解：（1）力F作用時瓶的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律得：（2）要想獲得游戲成功，瓶滑到B點速度正好為0，力作用時間最短，瓶滑到C點速度正好為0，力作用時間最長，設力作用時間為t，時刻的速度為v，力停止后加速度為a2，由牛頓第二定律得：μmg=ma2解得：且v=a1t加速運動過程中的位移

減速運動過程中的位移要使木箱停止有效區(qū)域內(nèi)，則需滿足L1﹣L2≤x1+x2≤L1解得：1s≤t答：（1）推力作用在木箱上時的加速度大小為3m/s2；（2）推力作用在木箱上的時間滿足的條件為1s≤t．【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】受力分析后，先根據(jù)牛頓第二定律求解出瓶子加速和減速時的加速度，然后根據(jù)運動學公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解出瓶子恰好滑動到B點和C點時推力的作用時間，進而求出時間范圍．2.（單選）下列各圖中，運動電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：判斷洛侖茲力的方向．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：帶電粒子在磁場中運動時，所受洛倫茲力方向由左手定則進行判斷，伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線進入手心，并使四指指向正電荷運動方向或者負電荷運動的反方向，這時拇指所指的方向就是運動電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向．解答：解：根據(jù)左手定則可知：A圖中洛倫茲力方向應該向上，故A錯誤；B圖中電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系符合左手定則，故B正確；C圖中洛倫茲力方向應該向里，故C錯誤；D圖中電荷運動方向與磁場方向在一條線上，不受洛倫茲力，故D錯誤．故選：B．點評：帶電粒子在磁場中運動受洛倫茲力的條件以及左手定則的熟練應用是對學生的基本要求，要熟練掌握．3.（多選）馬航客機失聯(lián)牽動全世界人的心，現(xiàn)初步確定失事地點位于南緯31°52′東經(jīng)115°52′的澳大利亞西南城市珀斯附近的海域，有一顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，每天上午同一時刻在該區(qū)域的正上方海面照像，則（

）A.該衛(wèi)星可能是通過地球兩極上方的軌道B.該衛(wèi)星平面可能與南緯31°52′所確定的平面共面C.該衛(wèi)星平面一定與東經(jīng)115°52′所確定的平面共面D.地球自轉(zhuǎn)周期一定是該衛(wèi)星運行周期的整數(shù)倍參考答案：【知識點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．D5【答案解析】AD解析：A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，故地心必在軌道平面內(nèi)，故該衛(wèi)星的軌道可能通過兩極的上方，故A正確；

B、若衛(wèi)星平面與南緯31°52′所確定的平面共面，則地心不在軌道平面內(nèi)，萬有引力指向地心，故不能滿足萬有引力提供圓周運動向心力的要求，故B錯誤；

C、由于地球自轉(zhuǎn)作用，該衛(wèi)星平面一定與東經(jīng)115°52′所確定的平面不共面，故C錯誤；

D、由于衛(wèi)星每天上午同一時刻在該區(qū)域的正上方海面照像，故知地球自轉(zhuǎn)一周，則該衛(wèi)星繞地球做圓周運動N周，即地球自轉(zhuǎn)周期一定是該衛(wèi)星運行周期的整數(shù)倍，故D正確；

故選：AD．【思路點撥】衛(wèi)星繞地球做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，故衛(wèi)星軌道平面必與地心共面，且地心為軌道圓心，據(jù)此分析即可4.如圖所示，有兩個光滑固定斜面AB和CD，A和C兩點在同一水平面上，斜面BC比斜面AB長。一個滑塊自A點以速度vA上滑，到達B點時速度減小為零，緊接著沿BC滑下。設滑塊從A點到C點的總時間為tC，那么在滑動過程中，下列關(guān)于運動速度v、加速度的大小a、動能Ek、機械能E的四個圖象，正確的是（

）

參考答案：BC5.（多選）如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（邊界上無磁場），磁感應強度B=0.25T．一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域，則A．從ae邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點射出參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s7.一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應:

式中P代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應產(chǎn)生的新核.由反應式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：14

13

解析：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+13-0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27．因為質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為27-14=13．8.氫原子處于基態(tài)時的能量為-E1,激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量關(guān)系為（n為量子數(shù)），處于基態(tài)的大量氫原子由于吸收某種單色光后，最多能產(chǎn)生3種不同波長的光，則被吸收的單色光的頻率為

產(chǎn)生的3種不同波長的光中，最大波長為

（已知普朗克常量為h，光速為c）參考答案：；試題分析：基態(tài)的氫原子能量為E1，n=2能級的原子能量為，n=3能級的原子能量為，則單色光的能量為；根據(jù)得，從第三能級躍遷到第二能級，能量變化最小，則對應的波長最長，因此從第三能級躍遷到第二能級，解得：【名師點睛】此題是對玻爾理論的考查；解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，輻射光子的能量等于兩個能級的能級差，即Em-En=hv，注意正負號。9.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點：運動的合成和分解．專題：運動的合成和分解專題．分析：根據(jù)動量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒．規(guī)定向左為正方向．設小船的速度大小為v，由動量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點評：解決本題的關(guān)鍵熟練運用動量守恒定律，注意動量的失量性，與速度的正負是解題的關(guān)鍵．11.如圖所示為研究光電效應的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數(shù)。參考答案：減小

可能

12.光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器，當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，現(xiàn)利用如圖9所示裝置探究物體的加速度與合外力，質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a=

；參考答案：（1）小車所受合外力大小等于（或約等于）mg

（2）兩光電門之間的距離（或小車由光電門1運動至光電門2所用的時間）

（或13.“長征2號”火箭點火升空時，經(jīng)過3s速度達到42m/s，設火箭上升可看作勻加速運動，則它在3s內(nèi)上升的高度為________m，升空時的加速度為___________m/s2.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的裝置探究加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系，現(xiàn)有如下一些操作：①在實驗中，要進行“平衡摩擦力”的操作，下列關(guān)于“平衡摩擦力”的說法正確的是

A.平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到繩子的拉力B.平衡摩擦力的目的是為了使小車受到繩子的拉力等于所掛砂桶的總重力C.平衡摩擦力時，繩子上不掛砂桶，也不掛紙帶，只通過改變斜面的傾角，使小車在斜面上能勻速下滑D.平衡摩擦力時，不改斜面的傾角，繩子掛上質(zhì)量適當?shù)纳巴?，使小車在斜面上能勻速下滑②選擇適當?shù)男≤嚭晚来a的總質(zhì)量、砂和砂桶的總質(zhì)量，讓小車由靠近打點計時器位置無初速釋放，得到如圖所示的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器的工作頻率50Hz，則小車的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。③保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量，重復上述實驗操作，得到對應的加速度，這是為了探究“

不變，加速度與

的關(guān)系”。參考答案：①A；②a=0.40m/③合外力、小車和砝碼的總質(zhì)量；本題主要考查探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系；(2)本題主要考查閉合電路歐姆定律；①平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到繩子的拉力，故選項A正確；②由圖讀得由解得a=0.40m/③本實驗中，砂和砂桶的總重力等于小車合外力，故保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變是為了探究合外力不變，加速度與質(zhì)量關(guān)系；15.欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準確，現(xiàn)備有以下器材：A．電池組（3V，內(nèi)阻1） B．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.0125）C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125） D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻3k）E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻15k）F．滑動變阻器（0～20，額定電流1A）G．滑動變阻器（0～200，額定電流0.3A）

H．開關(guān)、導線（1）上述器材中應選用的是______________；（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應采用電流表______________接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）為使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變,請按要求在虛線框內(nèi)畫出測量待測金屬導線電阻Rx的電路原理圖.參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一列簡諧橫波在x軸上傳播，在t1=0和t2＝0.05s時，其波形分別用如圖所示的實線和虛線表示，求：

①這列波可能具有的波速。②當波速為280m/s時，波的傳播方向如何？以此波速傳播時，x=8m處的質(zhì)點P從平衡位置運動至波谷所需的最短時間是多少？參考答案：17.（10分）一輛值勤的警車停在公路當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定去攔截,經(jīng)5s警車發(fā)動起來,以a=2加速度勻加速開出維持勻加速運動,能達到的最大速度為20m/s,試問：(1)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少？(2)警車要多長時間才能追上違章的貨車？參考答案：（1）兩車速度相同時間距最大

1分

設警車用時t1

V貨=at1

1分

得t1=5S

1分

（2）設經(jīng)t2時間警車達到最大速度v2=20m/s

v2=at2

1分

得t2=10s

1分

此時

1分

X貨=V1（t2+5）=150m

1分

由于X警<X貨,所以追不上

設警車經(jīng)時間t追上

得t=15s

1分18.在2014年9月24日仁川亞運會上，我國舉重運動員向艷梅以268公斤的總成績奪得69公斤級金牌，并打破了亞運會紀錄，舉重運動是力量與技巧充分結(jié)合的體育項目，就“抓舉”而言，其技術(shù)動作可分為預備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟，下圖表示了其中的三個狀態(tài)．已知杠鈴質(zhì)量為150kg．運動員從發(fā)力到支撐，杠鈴上升的