广东省汕头市南侨中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

广东省汕头市南侨中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）质量为60kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480N，则升降机的运动应是（）
律，建立了完整的经典力学体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学，下列有关说法正确的是( )
A. 牛顿认为力的真正效应是维持物体的速度
B. 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
C. 牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值
D. 经典力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界
参考答案：
B
【详解】牛顿认为力的是改变物体的运动状态的原因，故A错误；万有引力定律是牛顿在总结开普勒等人的研究成果基础上得出的，牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，故B正确；卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值，故C错误；量子力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界，故D错误。

故选
B。

3. 在一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是图中的（）参考答案：
C
4. 如图所示，水平桌面上平放着一副扑克牌，总共54张，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等。

用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出（牌与手指之间无滑动）。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A．第1张牌受到手指的摩擦力方向与手指的运动方向相反
B．从第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动
C．从第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动
D．第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反
参考答案：
BD
5. 甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v—t图象如图所示，下列对汽车运动状态的描述正确的是
A. 在第20s 末，甲、乙两车相遇
B. 若乙车在前，则可能相遇两次
C. 在第10s末，甲、乙车改变运动方向
D. 在第10s 末，甲、乙两车相距 150 m
参考答案：
B
【详解】在第20s末，甲通过的位移比乙的位移大，但由于它们初始位置关系未知，所以不能判断是否相遇，故A错误。

若t=0时刻乙车在前，则两车在第20s末前，两车可能相遇一次，此后由于乙做匀加速运动，甲做匀速运动，乙可能追上甲，再相遇一次。

故B正确。

由图知，甲乙两车的速度一直为正，说明一直沿正方向运动，运动方向没有改变，故C错误。

在第10s末，甲、乙两车的位移之差
为：△x=20×10-×10×10=150m，由于出发点的位置关系未知，所以不能求出确定它们相距的距离，故D错误。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一质量kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知在t=0时物体处于直角坐标系的坐标原点且沿y方向的初速度为0，运动过程中物体的位置坐标与时间的关系为，则物体在t=10s时速度大小为 m/s；t=10s时水平外力的大小为 N。

参考答案：
5；0.8
7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，已知状态A的温度为300K，则由状态A变化到状态B的过程中，气体的内能
（填“增大”、“减小”或“不变”），是（“吸热”或“放热”）过程。

参考答案：
增大吸热
8. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随______辐射。

在α射线、β射线、X射线、红外线、γ射线、紫外线中，不属于电磁波的为
___________________。

参考答案：γ射线，β射线、α射线
9. （2分）射线的穿透能力最弱，射线的穿透能力最强。

参考答案：
α，γ
10. 2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km 的轨道实现自动对接。

神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度（选填“大于”或“小于”）离地面200km处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则神舟八号的运行速度为。

参考答案：
小于，
11. 某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.
①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有
_________________；（标明相关物理量的符号）
②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.
参考答案：
还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。

12. （5分）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率v
的关系如图所示，若该直
线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。

参考答案：
ek －eb
试题分析：光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即
，所以逸出功
考点：光电效应
13. 一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端。

已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2。

若小物块冲上斜面的动能为
2E，则物块返回斜面底端时的动能为。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:
(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.
(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.
参考答案：
(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N
【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：
竖直方向上：
水平方向上：
可得：
.
(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：
到达A点时速度：
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：
即，所以：
(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：
当时，计算得出.
由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N.
答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.
(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.
(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N.
15. 一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大
小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；
（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．
参考答案：
（1）16m（2）8s
(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
v＝v B－at＝v A得t＝＝3 s
此时汽车A的位移x A＝v A t＝12 m ；
汽车B位移x B＝v B t－at2＝21 m
A、B两汽车间的最远距离Δx m＝x B＋x0－x A＝16 m
(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5 s
运动的位移x′B＝＝25 m
汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝v A t1＝20 m
此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12 m
汽车A需要再运动的时间t2＝＝3 s
故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8 s
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长为1.5m，现有质量为0.2kg可视为质点的物块m2，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在小车上某处与小车保持相对静止。

物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，求：①物块在车面上滑行的时间t；②要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不超过多少？参考答案：
①；②
试题分析：①小车与物块组成的系统动量守恒，最后物块与小车保持相对静止，有共同速度。

根据动量守恒定律，有：
共同速度
对物块受力分析，根据动量定理，有：
物块在车面上滑行的时间
②要使物块恰好不从车厢滑出，则物块滑到车的右端时恰与小车有共同的速度
根据动量守恒定律，有：
根据能量守恒定律，有：
解得：物块滑上小车左端的速度
即要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度不能超过5m/s
17. （8分）如图所示，电阻，，，电容。

电源电压不变，求：
（1）电键S断开时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q1和
电源对电路提供的功率P1。

（2）电键S闭合时，电路达稳定状态后电容器的带电量Q2和
电源对电路提供的功率P2。

参考答案：
解析：
电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件。

（1）S断开时，C通过R3接在R1联两端，C两端的电压为R1两端电压则U1=U=×6=2（V），
电容器带电量Q1=CU1=5×10-6×2=1×10-5（C）
下极板带正电，电源提供的功率P1===6（W）
（2）S闭合时，C并接在R2两端，则电容器带电量
Q2=CU2=C×U=2×10-5（C）
上板带正电，电源提供的功率P2=+=6+=12（W）
18. 如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相
碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的．已知木块与地面的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小；
（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；
（3）木块在水平地面上滑行的距离．参考答案：
解：（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理，有
v=3m/s
（2）设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有：
代入数据，解得：T=2mg=20N
（3）设小球与木块碰撞后，小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为正方向，依动量守恒定律有：mv=Mv2﹣mv1
依题意知：
设木块在水平地面上滑行的距离为x，依动能定理有：
联立并代入数据，解得x=1m
答：（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小为3m/s．
（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小为20N．
（3）木块在水平地面上滑行的距离为1m．
【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．
【分析】（1）根据动能定理求出小球与木块碰前瞬间的速度大小．
（2）在最低点，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出绳子拉力的大小．
（3）根据碰后小球速度反向且动能是碰前动能的．结合动量守恒定律求出碰后木块的速度，再根据动能定理求出木块在水平地面上滑行的距离．。