廣東省湛江市美術(shù)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

廣東省湛江市美術(shù)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(用絕緣材料制成)，小車上固定一對(duì)豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個(gè)小孔a、b。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無(wú)初速度進(jìn)入金屬板，小球與左金屬板相碰時(shí)間極短，碰撞時(shí)小球的電量不變且系統(tǒng)機(jī)械能沒(méi)有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則A.小車(含金屬板，下同)和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.小車和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.在整個(gè)過(guò)程中小車的位移為零D.因?yàn)樾≤嚭托∏虻馁|(zhì)量大小關(guān)系未知，無(wú)法求出小車的位移參考答案：C【詳解】在小球與左金屬板碰前，電場(chǎng)力對(duì)小車和小球都做正功，小車的機(jī)械能增加，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球進(jìn)入電場(chǎng)后完全失重，系統(tǒng)只在水平方向的動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小車和小球在水平方向上動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初動(dòng)量、初速度為0，水平方向上滿足人船模型，從開(kāi)始小球進(jìn)入平行板到離開(kāi)平行板，小車與小球的相對(duì)位移為0，即小車和小球在此過(guò)程中的位移都是0，小車在整個(gè)過(guò)程中的位移為0，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤；故選C。2.如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與沙漏斗a連接，連接b的一段細(xì)繩與斜面平行．在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．b對(duì)c的摩擦力一定減小B．b對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向上C．地面對(duì)c的摩擦力方向一定水平向右D．地面對(duì)c的摩擦力先減小后增大參考答案：B【考點(diǎn)】摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】b受到c的摩擦力不一定為零，與兩物體的重力、斜面的傾角有關(guān)．對(duì)bc整體研究，由平衡條件分析水平面對(duì)c的摩擦力方向和支持力的大?。窘獯稹拷猓篈、B、設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb．若Ga=Gbsinθ，b受到c的摩擦力為零；若Ga≠Gbsinθ，b受到c的摩擦力不為零．若Ga＜Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上；故A錯(cuò)誤，B正確．C、D、以bc整體為研究對(duì)象，分析受力如圖，根據(jù)平衡條件得知水平面對(duì)c的摩擦力f=Tcosθ=Gacosθ，方向水平向左．在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中，則摩擦力在減?。蔆D錯(cuò)誤．故選：B．3.一物塊沿斜面直線滑行，初速度方向沿斜面向上，其v–t圖象如圖所示，取g=10m/s2。則 A．物塊下滑的加速度大小為8m/s2 B．物塊下滑的加速度大小為2m/s2 C．物塊向上滑行的最大距離為2m D．斜面的傾斜角為30°參考答案：BD物塊向上滑行時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式，有

x1=?0.5=1m，即物塊向上滑行的最大距離為1m．物體上滑時(shí)受到重力、支持力和摩擦力，此時(shí)的加速度為a1==-8m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ-f=ma1

物體下滑時(shí)受到重力、支持力和摩擦力，此時(shí)的加速度為a2==-2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ+f=ma2

解得θ=30°

即斜面的傾角為30°．只有選項(xiàng)BD正確。4.如圖所示,一個(gè)小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng),圓環(huán)的半徑為R,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.小球的線速度方向時(shí)刻在變化,但總在圓周切線方向上B.小球的加速度方向時(shí)刻在變化,但一定是指向圓心的C.小球的線速度的大小總大于或等于D.小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力大小一定大于重力參考答案：ACD5.一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過(guò)0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過(guò)1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷中正確的有（

）A．波沿-x方向傳播，波速為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反C．若某時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處，則P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處D．從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2.2s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為-20cm參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開(kāi)始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

7.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無(wú)摩擦，氣缸開(kāi)口向上。開(kāi)始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來(lái)環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過(guò)程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).37．（8分）【物理—物理3-4】參考答案：解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減?。?分），放熱（1分）8.馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開(kāi)始用80s的時(shí)間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，并且它在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s時(shí)間內(nèi)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第8s末開(kāi)始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為15m/s，已知開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中馬拉雪橇做功的平均功率是

w；雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小是

N。參考答案：687，48.29.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；10.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。11.如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)—體積圖象上。該氣體由AB過(guò)程中對(duì)外做功400J，則此過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了

J，從外界吸收了

J熱量參考答案：0（2分）

400（2分）觀察A、B兩點(diǎn)PV的乘積不變，溫度沒(méi)有變，對(duì)于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能沒(méi)有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對(duì)外做功400J

12.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電子秤原理圖，其中E是電動(dòng)勢(shì)為3V的電源（內(nèi)阻不計(jì)），A是電流表（在設(shè)計(jì)中計(jì)劃被改成電子秤的示數(shù)表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長(zhǎng)為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬?gòu)椈桑娮璨挥?jì)），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個(gè)塑料盤。制作時(shí)調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端。（計(jì)算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，所稱重物的質(zhì)量為_(kāi)___________；（2）該設(shè)計(jì)中使用的電流表的量程最小為_(kāi)_________，該電子秤的稱量范圍為_(kāi)___________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點(diǎn)？（請(qǐng)至少寫(xiě)出兩個(gè)）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側(cè)部分區(qū)域無(wú)刻度等13.（4分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA_

_VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過(guò)程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：

答案：小于（2分）吸熱（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議?，F(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.一在隧道中行駛的汽車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B正開(kāi)始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車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A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°，在efgh矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，fg的距離d=2m，在mnpq矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，ab和cd為兩根電阻均為R=0.5Ω、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.5m的金屬桿，cd質(zhì)量m=0.2kg，在t=0時(shí)，金屬桿ab從ef上方某一位置由靜止開(kāi)始下滑，同時(shí)釋放金屬桿cd，在t=t2時(shí)，金屬桿ab剛好運(yùn)動(dòng)到gh位置，此過(guò)程中金屬桿cd一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）在0~1s內(nèi)，efgh矩形區(qū)域中由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）mnpq矩形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2；（3）在0~t2內(nèi)，通過(guò)金屬桿ab的電量q．參考答案：解：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律有 （2分） 解得

（2分）（2）對(duì)cd受力分析，有

（3分） 解得

（2分）（3）設(shè)ab進(jìn)入磁場(chǎng)后的速度為v，由cd一直處于靜止?fàn)顟B(tài)有

（2分）

解得

（1分）

ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（1分）

在0~t2內(nèi)，通過(guò)金屬桿ab的電量

17.如圖所示為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長(zhǎng)均為L(zhǎng)＝3m，圓弧形軌道APD和BQC均光滑，BQC的半徑為r＝1m，APD的半徑為R，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為q＝37°?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝1kg的小球穿在滑軌上，以Ek0的初動(dòng)能從B點(diǎn)開(kāi)始沿AB向上運(yùn)動(dòng)，小球與兩段直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝，設(shè)小球經(jīng)過(guò)軌道連接處均無(wú)能量損失。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin18.5°=0.32，cos18.5°=0.95，tan18.5°=，cot18.5°=3）求：（1）要使小球完成一周運(yùn)動(dòng)回到B點(diǎn)，初動(dòng)能EK0至少多大？（2）小球第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（3）小球在CD段上運(yùn)動(dòng)的總路程。參考答案：解析：（1）R=Ltan18.5°+r=2mEk0＝mgR(1-cosq)+mgLsinq+mmgLcosq代入

解得Ek0＝48J（2）小球第一次回到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：EkB=mg2R-mgr(