廣東省廣州市廣園中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省廣州市廣園中學(xué)高三物理下學(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.質(zhì)量為的長木板靜止在光滑的水平地面上，在其右端有質(zhì)量為的木塊，已知，給、以大小相等、方向相反的初速度，使它們開始運動，但最終沒有滑離出木板。在和相互作用的過程中，它們之間的摩擦力做功的情況是(

)A．摩擦力對一直做負(fù)功

B．摩擦力對先做正功后做負(fù)功C．摩擦力對一直做負(fù)功D．摩擦力對先做負(fù)功后做正功參考答案：

答案：C2.如圖所示，在質(zhì)量為mB=30kg的車廂B內(nèi)緊靠右壁，放一質(zhì)量mA=20kg的小物體A（可視為質(zhì)點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動．測得車廂B在最初t=2.0s內(nèi)移動s=5.0m，且這段時間內(nèi)小物塊未與車廂壁發(fā)生過碰撞．車廂與地面間的摩擦忽略不計．（1）計算B在2.0s的加速度．（2）求t=2.0s末A的速度大小．（3）求t=2.0s內(nèi)A在B上滑動的距離．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）車廂B在力F的作用下做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間公式即可求出加速度；（2）對B用牛頓第二定律求出A對B的作用力，再對A用牛頓第二定律求出A的加速度，根據(jù)速度時間關(guān)系即可求出A的速度；（3）A在B上滑動的距離為A、B運動的位移之差．解答：解：（1）設(shè)t=2.0s內(nèi)車廂的加速度為aB，由s=得aB=2.5m/s2．（2）對B，由牛頓第二定律：F﹣f=mBaB，得f=45N．對A據(jù)牛頓第二定律得A的加速度大小為aA==2.25m/s2所以t=2.0s末A的速度大小為：VA=aAt=4.5m/s．（3）在t=2.0s內(nèi)A運動的位移為SA=，A在B上滑動的距離△s=s﹣sA=0.5m答：（1）B在2.0s的加速度為2.5m/s2；（2）t=2.0s末A的速度大小為4.5m/s；（3）t=2.0s內(nèi)A在B上滑動的距離為0.5m．點評：該題考查了牛頓第二定律及運動學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于中檔題．3.（多選題）如圖（a），直線MN表示某電場中一條電場線，a、b是線上的兩點，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點處由靜止釋放，粒子從a運動到b過程中的v-t圖線如圖（b）所示，設(shè)a、b兩點的電勢分別為、，場強大小分別為、，粒子在a、b兩點的電勢能分別為、，不計重力，則有A．＞

B．＞C．＜

D．＞參考答案：BD4.如圖所示，一光滑水平軌道的左邊緊靠豎直墻壁，右邊與一個半徑足夠大的光滑圓弧軌道平滑相連，質(zhì)量分別為與的木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，現(xiàn)給木塊A一大小為的速度，使其水半向左運動并與墻壁碰撞，碰撞的時間為，碰后的速度大小變?yōu)椋緣KA、B碰撞后立即粘在一起繼續(xù)向右運動，重力加速度g取，則A.在木塊A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對木塊A的平均作用力大小為50NB.木塊A與在墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C.木塊A、B碰撞后一起向右運動的速度大小為D.木塊A、B滑上圓弧軌道后到達(dá)的最大高度為參考答案：ACD【詳解】設(shè)水平向右為正方向，當(dāng)A與墻壁碰撞時，由動量定理得：，代入數(shù)據(jù)解，墻壁對A的平均作用力為：，故A正確。A與墻壁碰撞后動能減小，說明碰撞過程中A的能量有損失，故B錯誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為v，以向右為正方向，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，故C正確。A、B在光滑圓形軌道上滑動時，只有重力做功，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，故D錯誤。故選ACD。5.如圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為M，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后，a能達(dá)到的最大高度為1.5h，則兩小球的質(zhì)量關(guān)系為（

）A．M＝1.5m

B．M＝2m

C．M＝2.5m

D．M＝3m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：0.8

2

7.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失。此時只需測量出_______________________________，即可計算出玻璃磚的折射率。請用你的測量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度，8.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下方法來測量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強電場）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

（1）用天平測出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出）.

（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過原點的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).9.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標(biāo)出），那么各圖中沒有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標(biāo)號），能夠到達(dá)金屬網(wǎng)的光電子的最大動能是0.5eV．參考答案：解：因為金屬鎢的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應(yīng)的是B、C、D，B選項所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達(dá)金屬網(wǎng)；C選項光電子的最大初動能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動能定理，知電子不能到達(dá)金屬網(wǎng)；D選項光電子的最大初動能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動能定理，有光電子能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故沒有光電子達(dá)到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項中逸出的光電子最大初動能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達(dá)金屬網(wǎng)時最大動能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．10.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝________________；這列波的頻率可能值f＝________________。參考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

11.已知U有一種同位素，比U核多3個中子。某時刻，有一個這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫出衰變的核反應(yīng)方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為____________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

12.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，13.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行，某一時刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1。已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為

。參考答案：答案：9:2解析：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G，F(xiàn)月=G，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月=9:2。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（11分）圖示是我國的“探月工程”向月球發(fā)射一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”過程簡圖．“嫦娥一號”進(jìn)入月球軌道后，在距離月球表面高為h的軌道上繞月球做勻速圓周運動．（1）若已知月球半徑為R月，月球表面的重力加速度為g月，則“嫦娥一號”環(huán)繞月球運行的周期為多少？（2）若已知R月=R地，g月=g地，則近月衛(wèi)星的運行速度約為近地衛(wèi)星運行速度的多少倍？參考答案：解析：（1）設(shè)“嫦娥一號”環(huán)繞月球運行的周期是T，根據(jù)牛頓第二定律得G=mg月

……………………（2分）

G=m（R月+h）…………………（2分）

解得T=

………（2分）

（2）對于靠近天體表面的行星或衛(wèi)星有mg=，v=

………（2分）

由v=知，=…………………（1分）

將R月=R地，g月=g地代入計算，可知（≈0.2）…（2分）

即近月衛(wèi)星的運行速度約為近地衛(wèi)星運行速度的（0.2）倍．17.如圖所示，質(zhì)量為m0＝4kg的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一個質(zhì)量m＝1kg，大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，在鐵塊上加一個水平向左的恒力F＝8N，鐵塊在長L＝6m的木板上滑動．取g＝10m/s2.求：(1)經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的左端；(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中，恒力F對鐵塊所做的功；(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時，鐵塊和木板的總動能．參考答案：解析：(1)鐵塊與木板間的滑動摩擦力Ff＝μmg＝4N

(1分)鐵塊的加速度a1＝＝m/s2＝4m/s2.

(1分)木板的加速度a2＝＝m/s2＝1m/s2.

(1分)設(shè)鐵塊滑到木板左端的時間為t，則a1t2－a2t2＝L

(1分)代入數(shù)據(jù)解得t＝2s.

(1分)(2)鐵塊位移l1＝a1t2＝×4×22m＝8m

(2分)木板位移l2＝a2t2＝×1×22m＝2m.

(1分)恒力F做的功W＝Fl1＝8×8J＝64J

(1分)(3)鐵塊的動能Ek1＝(F－Ff)l1＝(8－4)×8J＝32J.

(1分)木板的動能Ek2＝Ffl2＝4×2J＝8J

(1分)鐵塊和木板的總動能Ek總＝Ek1＋Ek2＝32J＋8J＝40J

(12分).答案：(1)2s(2)64J(3)40J18.如圖所示，長為L、底面直徑為D的薄壁容器內(nèi)壁光滑，右端中心處開有直徑為的圓孔．質(zhì)量為m的某種理想氣體被一個質(zhì)量與厚度均不計的可自由移動的活塞封閉在容器內(nèi)，開始時氣體溫度為27℃，活塞與容器底距離為L．現(xiàn)對氣體緩慢加熱，求氣體溫度為207℃時的壓強．已知外界大氣壓強為P0，絕