广西壮族自治区河池市环江第一中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

广西壮族自治区河池市环江第一中学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.研究发现，若某行星的自转角速度变为原来的2倍，则位于该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力，已知该行星的自转周期为，赤道半径为，引力常量为，则（

）A.该行星的质量为B.该行星的质量为C.质量为的物体对该行星赤道表面的压力为D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为参考答案：B【详解】AB．该行星自转角速度变为原来两倍，则周期将变为原来的1/2，即为T/2，由题意可知此时：，解得：，故A错误；B正确；C．行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力：mg?FN＝mR，又：，，解得：，由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为，故C错误；D．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系，故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系，故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s，故D错误。2.地面上有一物体重为G，今用竖直向上的拉力F作用于物体上。图I、II分别为G和F在0到25s内随时间变化的图象，则加速度a和速度v随时间t在0到25s内的变化图象是参考答案：AC3.如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了C．物块减少的重力势能等于软绳克服摩擦力所做的功D．软绳减少的重力势能小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和参考答案：BD4.（单选）如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则Wa：Wb为（）A．1：4B．1：2C．1：1D．不能确定参考答案：解解：闭合线框a产生的感应电动势Ea=BLv，根据能量守恒知外力对环做的功为：Wa=，Ra=ρ

闭合线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv，外力对环做的功为：Wb=，Rb=ρ代入解得：Wa：Wb=1：4故选：A．5.在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理的是参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为θ，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为______________，滑块C向上的速度为_____________。参考答案：，7.一位同学设计了一个风力测定仪，如下左图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时以OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S，通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_______________，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小；若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是________

___．参考答案：滑动变阻器

串联一个电流表（或与灯并联一个电压表8.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变9.某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是_______________________________。参考答案：加速向下运动或减速向上运动。测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降．故答案为：减速上升或加速下降．10.图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是A．空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了参考答案：D11.飞机着陆后做匀减速运动，初速度为60m/s，加速度大小为10m/s2，则飞机着陆后8s内的位移是

m。参考答案：180m12.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零13.平抛运动可以分解为水平方向的

运动和竖直方向的

运动。平抛物体在空中运动的时间与物体抛出的初速度大小

，与抛出点离水平地面的高度

．（后两空选填“有关”或“无关”）参考答案：匀速直线自由落体无关有关平抛运动水平方向没有外力，竖直方向受一重力作用，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由竖直方向，水平方向可知空中运动的时间与物体抛出的初速度大小无关，只由抛出点离水平地面的高度决定【解析】三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的A、B是两个相同气缸，其长度和截面积分别为20cm和10cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热良好材料制成．开始阀门关闭，A内有压强为pA=2.0×105Pa的氮气，B内有压强为pB=1.2×105Pa的氧气；阀门打开后，活塞C开始移动，最后达到平衡．试求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强．假设环境温度始终不变．参考答案：设平衡后活塞向右移动的距离为x，平衡后B中气体压强为p，活塞移动前与平衡后的温度相同，则由玻意耳定律得：对A部分气体有：pALS=p(L+x)S

(2分)对B部分气体有：pBLS=p(L-x)S

(2分)代入相关数据解得：x=5cm

(1分)p=1.6×105Pa

(1分)17.质量为的足够长平板车上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为的物体，一颗质量为的子弹以的速度水平瞬间射穿后，速度变为，如果、之间的动摩擦因数为0.5，求：（取）①求平板车的最大速度；②物体相对平板车的位移。参考答案：解：取方向为正方向①子弹与物体A相互作用过程满足动量守恒：

2分物体A与物体B互作用过程满足动量守恒：

2分解得

1分（全过程程用动量定理也可）②物体A与物体B互作作用过程满足能量守恒

2分

2分

解得

18.如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置，两个相互垂直的斜面固定在地面上，货箱A（含货物）和配重B通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连．A装载货物后从h=8.0m高处由静止释放，运动到底端时，A和B同时被锁定，卸货后解除锁定，A在B的牵引下被拉回原高度处，再次被锁定．已知θ=53°，B的质量M为1.0×103kg，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）为使A由静止释放后能沿斜面下滑，其质量m需要满足什么条件？（2）若A的质量m=4.0×103kg，求它到达底端时的速度v；（3）为了保证能被安全锁定，A到达底端的速率不能大于12m/s．请通过计算判断：当A的质量m不断增加时，该装置能否被安全锁定．参考答案：解：（1）设左斜面倾角为θ，左斜面倾角为β，货箱由静止释放后能沿斜面下滑，则F合＞0mgsinθ﹣Mgsinβ﹣μmgcosθ﹣μMgcosβ＞0解得：m＞2.0×103kg（2）对系统应用动能定理：由动能定理：W合=△Ekmgh﹣Mg（）﹣（μmgcosθ+μMgcosβ）（）=（M+m）v2v=2m/s（3）当A的质量m与B的质量M之间关系满足m＞＞M时，货箱下滑的加速度最大，到达斜面底端的速度也最大，此时有mgsinθ﹣μmgcosθ=mamam=5m/s2v2=2amL货箱到达斜面底端的最大速度v=10m/s＜