2020年广东省汕尾市市林伟华中学高三物理上学期期末试题含解析

2020年广东省汕尾市市林伟华中学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. (多选)如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。

A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是
A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s
B．卫星在2轨道经过B点时的速率可能大于7.7km/s
C．卫星在3轨道所具有的机械能等于2轨道所具有的机械能
D．卫星分别在1、2轨道经过A点时的加速度相同
参考答案：
AD
2. 下列说法正确的是（）
A．两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小
B．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关
C．﹣定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大
E．物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换
参考答案：
CDE
【考点】能量守恒定律；热力学第一定律；热力学第二定律．
【分析】解答本题需掌握：
①分子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力，间距越小分子力越大；分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着分子间距的增加，分子力先增加后减小；
②物体的内能包括分子热运动动能和分子势能，分子热运动的平均动能与热力学温度成正比，分子势能与分子间距有关；
③热力学第一定律公式：△U=W+Q．
【解答】解：A、两个分子之间的引力和斥力都会随着分子间距的增大而减小，但斥力减小的更快；对于分子合力，子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力，间距越小分子力越大；分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着分子间距的增加，分子力先增加后减小；故A错误；
B、物体的内能在宏观上与其温度、体积和物质的量有关，故B错误；
C、﹣定质量的气体经历等容过程，体积不变，故不对外做功，根据热力学第一定律，如果吸热则其内能一定增加，故C正确；
D、分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，即到达平衡位置时，分子势能最小，故a的动能一定最大，故D正确；
E、物质的状态（固、液、气三态）在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换，故E正确；
故选CDE．
3. (多选)欧洲南方天文台发布消息称，科学家在太阳系附近发现三颗适宜生命繁衍的“超级地球”，这三颗行星都围绕着天蝎座的一颗名为“格利泽667C的恒星运行．其中两颗“超级地球”甲和乙的公转周期分别是28天和39天，假设“超级地球”绕“格利泽667C做匀速圆周运动不考虑“超级地球”间的万有引力及其他星球对他们的影响，根据以上信息可以判断（）
A．“超级地球”甲的质量大于“超级地球”乙的质量
B．“超级地球”甲的轨道半径大于“超级地球”乙的轨道半径
C．“超级地球”甲的加速度大于“超级地球”乙的加速度
D．“超级地球”甲和乙两次相距最近的最短时间间隔约为99天
参考答案：
CD
4. U经过m次a衰变和n次β衰变Pb,则（）
A.m=7，n=3
B.m=7,n=4
C.m=14，n=9
D.m=14,n=18
参考答案：
B
原子核每发生一次α衰变，质量数减少4,电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1.比较两种原子核，质量数减少28,即发生了7次α衰变；电荷数应减少14,而电荷数减少10,说明发生了4次β衰变，B项正确。

5. 关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是（）
A．当物体向下运动时，重力对物体做负功
B．当物体向下运动时，重力势能增大
C．当物体向上运动时，重力势能增大
D．当物体向上运动时，重力对物体做正功
参考答案：C
【考点】重力势能的变化与重力做功的关系；功的计算．
【分析】由功的计算公式可知物体运动时重力做功的情况，由重力做功与重力势能的关系可知重力势能的变化．
【解答】解：A、当物体向下运动时，由于重力和位移方向相同，故重力对物体做正功，故A错误；
B、当物体向下运动时，重力做正功，重力势能减小，故B错误；
C、物体向上运动时，重力向下，位移方向向上，故重力做负功，重力势能增加，故C正确；
D、物体向上运动时，由C的分析可知重力做负功，故D错误；
故选C．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。

已知闪光周期
为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为
_______m/s2，图中x2约为________cm。

（结果保留3位有效数字）
参考答案：
4.5,9.6
7. 在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过 __________ 。

参考答案：
8. 某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为
__________。

参考答案：9. 质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以
3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。

若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。

参考答案：
1.5m/s，乙
10. 在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法
是，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是。

参考答案：
控制变量法没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
11. 某人利用单摆来确定某高山的高度。

已知单摆在海面处的周期是T0。

而在该高山上，测得该单摆周期为T。

则此高山离海平面高度h为。

（把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体）
参考答案：
12. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m 的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为0.8m；若L=0.6m，x的取值范围是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）
参考答案：
解答：
解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间
s=0.2s；
小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间，则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s，
根据等时性知，L的最大值为L m=v0△t=4×0.2m=0.8m．
x的最小值x min=v0t1=4×0.2m=0.8m
x的最大值x max=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．
所以0.8m≤x≤1m．
故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m．
点评：解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍
电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。

则它当作电流表使用时，量程
是 mA，当作电压表使用时，量程是 V。

（两空均保留整数）
参考答案：
答案：500mA 50V 三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）
参考答案：
气体压强减小（1分）
一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）
一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）
15. （6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。

现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。

参考答案：
高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，A、B、C三物块质量均为m，静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻短细线相连。

初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧较远处。

现突然给A一瞬时冲
量，使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动。

A与C相碰后，粘合在一起。

求：
（1）A与C粘合在一起时的速度；
（2）若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能。

参考答案：
17. （10分）某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移S1 ＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v＝4m／s，并以此为初速沿水平地面滑行S2 ＝8m后停止．已知人与滑板的总质量m＝60kg．求
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时的水平初速度．（空气阻力忽略不计，g=10m／s2）
参考答案：
解析：（1）设阻力为f，由动能定理
……………………3分
解得…………………………2分
（2）设水平速度为v0，A到B的时间为t，
则……………………2分
……………………2分
解得……………………1分
18. （12分）羚羊从静止开始奔跑，经过50m的距离能加速到最大速20m/s，并能持续一段较长时间。

猎豹从静止开始奔跑经60m的距离能加速到最大速30m/s，以后只能维持这速度
4s，设猎豹距羚羊m时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后1s才开始奔跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别作匀加速运动且均沿同一直线奔跑，求：
（1）猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊，值的范围。

（2）猎豹要在其加速阶段追到羚羊值的范围。

参考答案：
解析：
羚羊加速度阶段需时间：t1==5s
加速度：a1= =4（m/s2）
猎豹加速阶段需时间：t2==4s
猎豹加速度：a2==7.5（m/s2）
（1）猎豹从开始攻击到减速运动的距离为：
s2′=60+30×4=180m
而羚羊在这段时间内运动的距离为：
s1′=50+20×2=90m
则依照题意有：
s2′≥s1′+x即：x≤s2′-s1′=180-90=90m
（2）猎豹在加速度运动距离为s2=60m，而羚羊在这段时间内运动距离为：s1″=a1（t1-1.0s）2=×4×（4-1）2=18m
则依照题意有：s2≥s1″+x
所以：x≥s2-s1″=60-18=42m。