广东省东莞市白沙中学高三物理期末试卷含解析

广东省东莞市白沙中学高三物理期末试卷含解析
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. 右图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。

一质量为m的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P点。

设滑块所受支持力为F N，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的
是：
A．F=mg tanθ； B．F=mg/tanθ； C．F N=mg tanθ； D．F N=mg/tanθ。

参考答案：
（ B ）
2. （单选）2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。

特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。

如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。

“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。

卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。

若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。

则以下说法正确的是
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C．卫星“”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会增大参考答案：
C
3. 质量为m的物体放在倾角为300的斜面上，在平行斜面向下的力F作用下处于静止状态，如图，下列关于斜面对物体摩擦力大小的说法，正确的是
A．一定大于F B．一定等于F+mg
C．可能等于mg D．可能等于2mg
参考答案：
ACD
设斜面对物体的摩擦力的大小为，对物体受力分析可知，的方向沿斜面向上，沿斜面方向
有，，由于F的大小关系不确定，所以选项ACD正确，选项B错误。

4. （多选）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度V匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是（）
A．橡皮做匀速直线运动
B．橡皮运动的速度大小为2v
C．橡皮运动的速度大小为
D．橡皮的位移与水平成450，向右上
参考答案：
ACD 解析：
橡皮在水平方向匀速运动，由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在
竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动；
故选：ACD．
5. （单选）如图所示，菱形ABCD的对角线相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点，且OM =ON，则（）
A.A、C两处电势、场强均相同
B．B、D两处电势、场强均相同
C．A、C两处电势、场强均不相同
D．B、D两处电势、场强均不相同
参考答案：
B
根据等量异种点电荷的电场的分布特点和叠加原理可知,选项A错误，B正确；因为a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，选项C正确；根据等量异种点电荷的电场的分布特点，a点的电势高于c点的电势，所以试探电荷+q 在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。

（1
）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.
（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________
____________________________________________________________________________.
（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.
参考答案：
（1）控制变量法
（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比
（3）4、5
解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。

该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。

分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

7. 质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为__________，方向为
__________。

参考答案：
m（v1＋v2），竖直向上
8. 在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．
（1）请把电路补充完整；
（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；
（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（）
A．抽出线圈A B．插入软铁棒
C．使变阻器滑片P左移 D．断开开关
参考答案：
（1）
（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。

（3）B、C
9. 一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。

参考答案：
14，
10. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。

它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。

光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。

（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；
（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。

则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。

（重力加速度取10m/s2）
参考答案：
1）红（2）400kg
11. （4分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。

t2－t1 = 0.02s。

若波的周期T满足0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，则波速是___________m/s。

参考答案：
答案：400m/s
12. 氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射种不同频率的光子。

参考答案：
13.6eV （3分）3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。

一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。

13. （选修3-4）（3分）图甲是一列简谐波某时刻的波动图像，图乙为该波源的振动图像。

根据图示信息可知该波的波速是m/s。

参考答案：
答案：20m/s（3分）
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：
（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为mm。

（2）从声源振动开始经过s，位于x=68m的观测者开始听到声音。

（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：
答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。

因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。

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. F1是英文Formula One的缩写，即一级方程式赛车，是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事．F1赛车的变速系统非常强劲，从时速0加速到100 km/h仅需2.3 s，此时加速度仍达10 m/s2，时速为200 km/h时的加速度仍有3 m/s2，从0加速到200 km/h再急停到0只需12 s．假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小，急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2.上海F1赛道全长5.451 km，比赛要求选手跑完56圈决出胜负．求：
(1)若某车手平均时速为210 km/h，则跑完全程用多长时间？
(2)该车手的F1赛车的最大加速度．
参考答案：
17. 如图甲所示，质量为M＝3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t＝0时，两个质量均为1.0 kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2.
(1)小车在1.0s内的位移为多大？
(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？
参考答案：
(1)0 (2)4.8m
【详解】(1)由图可知，在第1 s内，A、B的加速度大小相等，为a＝2m/s2；
则物体A、B所受的摩擦力均为，方向相反；
根据牛顿第三定律，车C受到A、B的摩擦力大小相等，方向相反，合力为零，处于静止状态，故小车在1.0s内的位移为零。

(2)设系统最终的速度为v，由系统动量守恒得：
代入数据，解得v＝0.4m/s，方向向右。

由系统能量守恒得：
解得A、B的相对位移，即车的最小长度18. 如图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，
A、B两端相距3m，另一台倾斜，传递带与地面的倾角，C、D两端相距4.45m，
B、C相距很近，水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动，将质量为10kg的一袋大米无初速地放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分的C端，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5试求：（g取10m/s2 ,sin37o=0.6, cos37°=0．8）
（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；
（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D 端所用时间的取值范围。

参考答案：。