2021-2022學(xué)年廣東省佛山市第十四高級(jí)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.(多選)一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P，以后，起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物．直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個(gè)過程中，下列說法正確的是：A．鋼繩的最大拉力為

B．鋼繩的最大拉力為C．重物的最大速度為

D．重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為參考答案：ACD2.如圖所示，D、E、F、G、為地面上間距相等的四點(diǎn)，三個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的初速度水平向左拋出，最后均落在D點(diǎn)．若不計(jì)空氣阻力，則可判斷A、B、C三個(gè)小球（）A．初始離地面的高度比為1：2：3B．落地時(shí)的速度大小之比為1：2：3C．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為1：2：3D．從拋出到落地的過程中，動(dòng)能的變化量之比為1：2：3參考答案：C【考點(diǎn)】等勢面；動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法是把平拋運(yùn)動(dòng)分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由于拋出速度相同，根據(jù)水平位移可確定各自運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比，從而求出各自拋出高度之比．由功率表達(dá)式可得重力的瞬時(shí)功率之比即為豎直方向的速度之比．由動(dòng)能定理可求出在拋出的過程中的動(dòng)能的變化量．【解答】解：A、相同的初速度拋出，而A、B、C三個(gè)小球的水平位移之比1：2：3，可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2：3，再由h=可得，A、B、C三個(gè)小球拋出高度之比為1：4：9，故A錯(cuò)誤；B、由于相同的初動(dòng)能拋出，根據(jù)動(dòng)能定理，由不同的高度，可得落地時(shí)的速度大小之比不可能為1：2：3，若沒有初速度，則之比為1：2：3，故B錯(cuò)誤；C、相同的初速度拋出，而A、B、C三個(gè)小球的水平位移之比1：2：3，可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2：3，由v豎=gt可得豎直方向的速度之比為1：2：3，由P=Gv，那么落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比1：2：3，故C正確；D、根據(jù)動(dòng)能定理，由于質(zhì)量相等且已知高度之比，可得落地時(shí)動(dòng)能的變化量之比即為1：4：9，故D錯(cuò)誤；故選：C．3.用一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是圖中的(

)

參考答案：C4.關(guān)于力，下列說法中錯(cuò)誤的是A．力是物體之間的相互作用B．力不僅有大小，而且有方向C．力可以用帶箭頭的線段表示D．性質(zhì)不同的力，效果一定不同參考答案：D5.核電站的核能來源于核的裂變，下列說法中正確的是（

）。

A．原子核中有92個(gè)質(zhì)子、143個(gè)中子

B．的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，如和，反應(yīng)方程式為

C．是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短

D．一個(gè)核裂變的質(zhì)量虧損為△m=0．2155u，則釋放的核能約201MeV參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：7.（1）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為

。當(dāng)照射光的頻率繼續(xù)增大時(shí)，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在距磁場左邊界MN的1.0m處有一個(gè)放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)（鐳）,發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時(shí)接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對(duì)α粒子

動(dòng)量守恒得

8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小車質(zhì)量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小車質(zhì)量倒數(shù)4．003．453．032．502．001．411．000．60

請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如上圖所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________．參考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）圖略（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小9.（4分）在物理學(xué)中，我們常用比值法來定義物理量，用此方法反映的是物質(zhì)或運(yùn)動(dòng)的某一屬性，與定義式中的各物理量無關(guān)，例如電阻R＝。請(qǐng)你根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的中學(xué)物理知識(shí)再寫出兩個(gè)用比值法定義的物理量：________、________。參考答案：E=；UAB=

10.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：11.質(zhì)量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定。當(dāng)汽車的加速度為a、速度為v時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是P1，則當(dāng)功率是P2時(shí)，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：12.一船在靜水中的劃行速率為5m/s，要橫渡一條寬30m、流速為4m/s的河流，此船渡河的最短時(shí)間為

s，此船渡河的最短航程為

m.參考答案：13.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為________，運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h=0.25m，且開口向右的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量出距筒口右端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變掛碼的個(gè)數(shù)來改變l，作出F-l變化的圖線如圖乙所示。(1)由此圖線可得出的結(jié)論是_________________________________________。(2)彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m，彈簧的原長l0=_________m。參考答案：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比

(2)100N/m

0.1515.用簡單的模塊電路來設(shè)計(jì)一盞指示燈。白天指示燈自動(dòng)點(diǎn)亮，夜晚自動(dòng)熄滅。夜晚如果有人靠近，燈自動(dòng)點(diǎn)亮，當(dāng)人離開后，指示燈自動(dòng)熄滅。根據(jù)題意，在下列模塊中選擇符合要求的模塊，將其前面的符號(hào)填入空格：A．小燈；B．蜂鳴器；C．電動(dòng)機(jī)；D．光傳感器；E．聲傳感器；F．紅外傳感器；G．接觸傳感器；H．“非”門控制器；I．“與”門控制器；J．“或”門控制器。（1）傳感器選擇_______________________；

（2）控制器選擇_______________________；（3）執(zhí)行器選擇_______________________。參考答案：（1）D和F；（2）J；（3）A

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為Ff＝mg(g為重力加速度)．在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊的阻力為零，彈簧的長度為l.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2l處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短．碰撞后物體與滑塊粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又被彈回向上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)到剛發(fā)生碰撞位置時(shí)速度恰好為零，不計(jì)空氣阻力。求(1)物體與滑塊碰撞后共同運(yùn)動(dòng)速度的大??；(2)下落物體與薄滑塊相碰過程中損失的機(jī)械能多大。(2)碰撞后，在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的過程中彈簧彈性勢能的變化量。參考答案：(1)設(shè)物體下落至與薄滑塊碰撞前的速度為v0，在此過程中機(jī)械能守恒，依據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgl＝mv/2解得v0＝設(shè)碰撞后共同速度為v，依據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0＝2mv解得v＝.---------------------5分(2)物體與薄滑塊相碰過程中損失的機(jī)械能---------------------4分(3)設(shè)物體和滑塊碰撞后下滑的最大距離為x，依據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)碰撞后物體與滑塊一起向下運(yùn)動(dòng)到返回初始位置的過程，有－2Ffx＝0－×2mv2設(shè)在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧的彈力所做的功為W，依據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)碰撞后物體與滑塊一起向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，有W＋2mgx－Ffx＝0－×2mv2解得：。所以彈簧的彈性勢能增加了。17.如圖a所示的平面坐標(biāo)系xOy，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)充滿了勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直坐標(biāo)平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示．開始時(shí)刻，磁場方向垂直紙面向內(nèi)（如圖），t=0時(shí)刻有一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向進(jìn)入磁場，初速度為v0=2×103m/s．已知帶電粒子的比荷為=1.0×104C/kg，其它有關(guān)數(shù)據(jù)見圖中標(biāo)示．試求：（1）t1=×10﹣4s時(shí)粒子所處位置的坐標(biāo)（x1，y1）；（2）帶電粒子進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)后第一次到達(dá)y軸時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離h；（3）帶電粒子是否還可以返回原點(diǎn)？如果可以，求返回原點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t′．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）由洛倫茲力提供向心力可以得到軌道半徑，由軌道半徑可得周期，由磁場的變化可以畫出在第一段時(shí)間內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由運(yùn)動(dòng)軌跡的幾何關(guān)系可得到粒子的坐標(biāo)；（2）依據(jù)第一問得到的結(jié)果，可以得到在第二，第三時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知粒子恰好在第三段時(shí)間末到達(dá)y軸，由此可得時(shí)間和第一次到達(dá)y軸時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離h；（3）依據(jù)磁場變化的周期性，可知粒子的運(yùn)動(dòng)也存在對(duì)應(yīng)的周期性，可做粒子的軌跡圖，由圖可知其返回的時(shí)間．解答：解：（1）由題意知，粒子進(jìn)入磁場后在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，周期為T，由洛倫茲力提供向心力，有：…①…②聯(lián)解①②并代入數(shù)據(jù)得：T=4π×10﹣4s…③比較粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)周期T和磁場變化周期可知，粒子在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了三分之一圓周，其圓心為O1，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，作出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示．由圖中幾何關(guān)系有：x1=Rcos30°…④y1=R（1+sin30°）=1.5R…⑤聯(lián)解①④⑤并代入數(shù)據(jù)得：m，y1=0.6m．（2）根據(jù)磁場的變化規(guī)律知，粒子在磁場的第一個(gè)周期后三分之一周期內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的方向?qū)l(fā)生變化，設(shè)其圓心為O2；第二個(gè)周期前三分之二周期內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O3，作出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示．由圖中幾何關(guān)系有：…⑥…⑦…⑧…⑨聯(lián)解①⑥⑦⑧⑨并代入數(shù)據(jù)得：h=1.6m（3）可以回到原點(diǎn)；由于粒子在磁場中做周期性運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性和周期性，作出粒子的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．其中以O(shè)1、O3、O5、O7、O9、O11為圓心的運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，每段軌跡對(duì)應(yīng)時(shí)間為：…⑩以O(shè)2、O4、O6、O8、O10、O12為圓心的運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，每段軌跡對(duì)應(yīng)時(shí)間為：…?由圖中幾何關(guān)系，從原點(diǎn)出發(fā)到回到原點(diǎn)的總時(shí)間為：t′=6（t1+t2）…?聯(lián)解③⑩??并代入數(shù)據(jù)得：t′=12π×10﹣4s…?答：（1）t1=×10﹣4s時(shí)粒子所處位置的坐標(biāo)（m，0.6m）；（2）帶電粒子進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)后第一次到達(dá)y軸時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離是1.6m；（3）可以，返回原點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間是12π×10﹣4點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)是對(duì)磁場周期性的應(yīng)用，磁場的周期性一定就會(huì)由粒子運(yùn)動(dòng)周期性的變化，故只要得到