廣東省揭陽市古溪中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

廣東省揭陽市古溪中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖，人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，以下說法正確的是A．人受到的合外力方向與速度方向相同B．人受到重力和支持力的作用C．人受到的靜摩擦力為零D．人處于超重狀態(tài)參考答案：BC2.如圖所示，兩小球a、b從直角三角形斜面的頂端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平拋出，分別落在兩個斜面上，三角形的兩底角分別為30°和60°，則兩小球a、b運動時間之比為()A．1∶

B．1∶3

C.∶1

D．3∶1參考答案：B3.（單選）如圖所示，有一質(zhì)量不計的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點，另一端系在以O(shè)點為圓心的圓弧形墻壁上的C點．當(dāng)點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是 (

)A．逐漸減小

B．逐漸增大 C．先減小后增大

D．先增大后減小參考答案：C4.下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中，正確的是（

）

A．列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態(tài)

B．當(dāng)秋千擺到最低位置時，蕩秋千的人處于超重狀態(tài)

C．蹦床運動員在空中上升時處于失重狀態(tài)，下落時處于超重狀態(tài)

D．神州五號飛船進入軌道做圓周運動時，宇航員楊利偉處于失重狀態(tài)參考答案：

BD5.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中：

（1）為了能明顯地觀察到實驗現(xiàn)象，請在如圖所示的實驗器材中，選擇必要的器材，并在圖中用實線連接成實物電路圖。（2）（多選）關(guān)于原、副線圈，以下說法正確的是（

）A.原線圈用的線較粗，匝數(shù)較少

B.原線圈用的線較細(xì)，匝數(shù)較少C.副線圈用的線較細(xì)，匝數(shù)較多

D.副線圈用的線較粗，匝數(shù)較多（3）（單選）在實驗課快結(jié)束時，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來器材再重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是

（

）A.線圈接在了直流電源上B.電源電壓過高C.所選線圈的匝數(shù)過多D.所用套環(huán)的材料與老師的不同參考答案：（1）實物電路圖

（2分）

（2）AC

（2分）

（3）D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示；在時刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時刻起，圖中Q質(zhì)點比R質(zhì)點先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s7.如圖所示，為一平拋小球運動的示意圖，對圖中小球所處位置進行測量得：位置點1與位置點4豎直距離為15cm，位置點4與位置點7的豎直距離為25cm，各位置點之間的水平距離均為5cm。則（1）小球拋出時的速度大小為

m/s。（2）小球拋出點

（填“在”或“不在”）位置點1處。（3）小球在位置點4時的豎直速度是

m/s。（空氣阻力不計，g=10m/s2，保留二位有效數(shù)字）參考答案：（1）1.5

（2）不在

0.678.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯誤的是________．A．平衡摩擦力時，不應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時，由于平衡摩擦力時操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時，長木板的傾角過大了9.某興趣小組通過物塊在斜面上運動的實驗，探究“合外力做功和物體速度v變化的關(guān)系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感

器，每次實驗物體都從不同位置處由靜止釋放。

(1)實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角?

。

(2)同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同高度處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論W∞v2。

他們的做法是否合適，并說明理由?

。

(3)在此實驗中，木板與物體間摩擦力大小

(選填“會”或“不會”)影響得出的探究結(jié)果。參考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合適。由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進一步繪制L－v2圖象。（3）（2分）不會。10.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當(dāng)小球滑至半圓形軌道的最低點位置時，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：11.如圖所示,MN表示兩個等勢面,一個負(fù)電荷在M面上的D點具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負(fù)電荷從C點移到E點電場力做功是_________J。______等勢面電勢高;電場線AB的方向是_______指向__________參考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E時，電場力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場力做正功，由于移動的為負(fù)電荷，故說明M的電勢低；N的電勢高；

電場線高電勢指向低電勢，故由B指向A；【點睛】本題考查電場力做功與電勢能的關(guān)系，要注意明確電場力做功一定等于電勢能的改變量．負(fù)電荷在高電勢處電勢能要??；電場線總是由高電勢指向低電勢．12.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，0.5．13.（6分）圍繞正在發(fā)聲的音叉運動一周，就會發(fā)現(xiàn)聲音忽強忽弱，這是聲波的

現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的兩個波源是 ，它們符合

波源的條件。參考答案：干涉、音叉的兩個叉股、相干三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2008年12月，天文學(xué)家們通過觀測的數(shù)據(jù)確認(rèn)了銀河系中央的黑洞“人馬座A”的質(zhì)量與太陽質(zhì)量的倍數(shù)關(guān)系．研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞“人馬座A”做橢圓運動，其軌道半長軸為9.50×102天文單位（地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑為一個天文單位），“人馬座A”就處在該橢圓的一個焦點上．觀測得到S2星的運行周期為15.2年．

（1）若將S2星的運行軌道視為半徑r=9.50×102天文單位的圓軌道，試估算“人馬座A”的質(zhì)量MA是太陽質(zhì)量Ms的多少倍（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）；

（2）黑洞的第二宇宙速度極大，處于黑洞表面的粒子即使以光速運動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛．由于引力的作用，黑洞表面處質(zhì)量為m的粒子具有勢能為（設(shè)粒子在離黑洞無限遠(yuǎn)處的勢能為零），式中M、R分別表示黑洞的質(zhì)量和半徑．已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太陽質(zhì)量Ms=2.0×1030kg，太陽半徑Rs=7.0×108m，不考慮相對論效應(yīng)，利用上問結(jié)果，在經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)求“人馬座A”的半徑RA與太陽半徑Rg之比應(yīng)小于多少（結(jié)果按四舍五入保留整數(shù)）．參考答案：（1）S2星繞人馬座A做圓周運動的向心力由人馬座A對S2星的萬有引力提供，設(shè)S2星的質(zhì)量為mS2，角速度為ω，周期為T，則①ω=②設(shè)地球質(zhì)量為mE，公轉(zhuǎn)軌道半徑為rE，周期為TE，研究地球繞太陽做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力則=mEω2rE③

綜合上述三式得=式中

TE=1年，rE=1天文單位，代入數(shù)據(jù)可得=4×106（2）引力對粒子作用不到的地方即為無限遠(yuǎn)，此時粒子的勢能為零．“處于黑洞表面的粒子即使以光速運動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛”，說明了黑洞表面處以光速運動的粒子在遠(yuǎn)離黑洞的過程中克服引力做功，粒子在到達(dá)無限遠(yuǎn)之前，其動能便減小為零，此時勢能仍為負(fù)值，則其能量總和小于零，則有mc2﹣＜0

④依題意可知R=RA，M=MA

可得RA＜

⑤代入數(shù)據(jù)得RA＜1.2×1010m

所以：＜1717.（18分）如圖所示，足夠長的軌道寬為L=0.5m，電阻不計，其所在平面與水平面成θ=37°角，末端與阻值為R=3Ω的電阻連接。磁感應(yīng)強度為B=1.6T的勻強磁場方向垂直于軌道平面，一根質(zhì)量為m=0.4kg，電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，該導(dǎo)體與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ=0.5。導(dǎo)體棒沿軌道從靜止開始下滑，到開始勻速運動時，測得通過導(dǎo)體棒截面的電荷量q=2C。（g=10m/s2）求：

（1）導(dǎo)體棒做勻速直線運動的速度；

（2）導(dǎo)體棒從開始滑行到剛開始做勻速運動的過程中，在R上消耗的電功。參考答案：

解析：

分析ab棒的受力知：勻速運動時合力為零，即：

（1）

又因為

由動能定