廣東省廣州市大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.圖甲為一女士站在臺(tái)階式自動(dòng)扶梯上勻速上樓（忽略扶梯對(duì)手的作用），圖乙為一男士站在履帶式自動(dòng)扶梯上勻速上樓，兩人相對(duì)扶梯均靜止．下列關(guān)于力做功判斷正確的是（）A．甲圖中支持力對(duì)人做正功 B．甲圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功C．乙圖中支持力對(duì)人做正功 D．乙圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功參考答案：A【考點(diǎn)】功的計(jì)算．【分析】甲圖中支持力方向豎直向上，不受摩擦力，乙圖中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根據(jù)支持力和摩擦力的方向與速度方向的關(guān)系確定做功情況【解答】解：AB、圖甲中，人勻速上樓，不受靜摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，與速度方向?yàn)殇J角，則支持力做正功，故A正確，B錯(cuò)誤．CD、圖乙中，支持力與速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向與速度方向相同，做正功．故CD錯(cuò)誤．故選：A2.下列描述的運(yùn)動(dòng)中可能存在的是A．速度為正，加速度為負(fù)B．速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大C．速度變化方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù)D．速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越小參考答案：AB3.如右圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3N、GB＝4N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧上的彈力F＝2N，則繩中張力F1和B對(duì)地面的壓力F2的可能值分別為A．7N和10N

B．5N和2N

C．1N和6N

D．2N和5N參考答案：BC4.如圖所示，兩根相同的輕彈簧S1、S2勁度系數(shù)都為k=4×102N/m，懸掛重物的質(zhì)量分別為m1=2kg，m2=4kg,取g=10m／s2，則靜止時(shí)S1、S2的伸長(zhǎng)量分別為（

）A．5cm，10cm

B．10cm，5cmC．15cm，10cm

D．10cm，15cm參考答案：C5.質(zhì)量為m的小球帶電量為＋q，由長(zhǎng)為l的絕緣繩系住，在豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，為使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中A．如果Eq>mg，最大速度不能大于B．如果Eq>mg，最大速度不能小于C．如果Eq＜mg，最小速度不能大于D．如果Eq＜mg，最小速度不能小于參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為_(kāi)_______s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從正向最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，其位移時(shí)間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時(shí)間關(guān)系公式為：7.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過(guò)時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為_(kāi)__________________；寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T(mén)=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得8.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為

。參考答案：答案：mg+Fsinα9.利用水滴下落可以測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤(pán)子，調(diào)節(jié)盤(pán)子的高度，使一個(gè)水滴碰到盤(pán)子時(shí)恰好有另一水滴從水龍頭開(kāi)始下落，而空中還有兩個(gè)正在下落中的水滴。測(cè)出水龍頭到盤(pán)子間距離為，再用秒表測(cè)時(shí)間，以第一個(gè)水滴離開(kāi)水龍頭開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第個(gè)水滴落在盤(pán)中，共用時(shí)間為，則重力加速度。參考答案：）10.如下圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6V，G是開(kāi)關(guān)，請(qǐng)指出圖中的三處錯(cuò)誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平(或與導(dǎo)軌平行)(2)滑塊離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(3)電火花計(jì)時(shí)器用的是220V的交流電，不能接直流電11.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示.每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電.（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

ｓ，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí),小車的速度v2=

m/s.②小車的加速度大小為_(kāi)_______m/s2（要求用逐差法求加速度）③請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

12.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細(xì)線拉至水平后無(wú)初速釋放小球，小球?qū)?lái)回?cái)[動(dòng)，且此過(guò)程支架始終不動(dòng)，則小球在最低位置時(shí)，支架對(duì)地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

13.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開(kāi)平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過(guò)程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從水平面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行停在B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求恒力F多大。（）參考答案：解析：設(shè)撤去力F前物塊的位移為，撤去力F時(shí)物塊速度為，物塊受到的滑動(dòng)摩擦力

對(duì)撤去力F后物塊滑動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理

由以上各式得

代入數(shù)據(jù)，解得F=15N17.如圖所示，在xoy平面內(nèi)有以虛線OP為理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，OP與x軸成45°角，OP與y軸之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，OP與x軸之間的電場(chǎng)平行于x軸向右，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在y軸上有一點(diǎn)M，到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電粒子從靜止經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后從M點(diǎn)以垂直y軸的速度方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域（加速電場(chǎng)圖中沒(méi)有畫(huà)出），不計(jì)帶電粒子的重力，求（1）從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的帶電粒子速度的大??？（2）為使帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為B應(yīng)為多大？（3）改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電粒子從x軸離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為多少？參考答案：解：（1）從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子速度的大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：qU=解得：v=（2）帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域軌跡如題所示，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由圖可知：OM=R+=L

解得：R==由洛倫茲力提供向心力可得：qvB=m，解得：B=（﹣1）（3）由圖可知帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度a=，Y軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，有：R1=vtX軸方向勻加速運(yùn)動(dòng)，有：x=聯(lián)立解得：x=，到O點(diǎn)的距離為；答：（1）從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的帶電粒子速度的大小為；（2）為使帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為B應(yīng)為（﹣1）；（3）改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電粒子從x軸離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為．【分析】（1）對(duì)加速過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理列式求解即可；（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出臨界軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系求解出軌道半徑，然后結(jié)合