广东省佛山市北滘城区中学高三物理上学期期末试卷含解析

广东省佛山市北滘城区中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数μ=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？参考答案：解：（1）力F作用时瓶的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：（2）要想获得游戏成功，瓶滑到B点速度正好为0，力作用时间最短，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设力作用时间为t，时刻的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：μmg=ma2解得：且v=a1t加速运动过程中的位移

减速运动过程中的位移要使木箱停止有效区域内，则需满足L1﹣L2≤x1+x2≤L1解得：1s≤t答：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小为3m/s2；（2）推力作用在木箱上的时间满足的条件为1s≤t．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到B点和C点时推力的作用时间，进而求出时间范围．2.（单选）下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：判断洛仑兹力的方向．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线进入手心，并使四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．解答：解：根据左手定则可知：A图中洛伦兹力方向应该向上，故A错误；B图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则，故B正确；C图中洛伦兹力方向应该向里，故C错误；D图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力，故D错误．故选：B．点评：带电粒子在磁场中运动受洛伦兹力的条件以及左手定则的熟练应用是对学生的基本要求，要熟练掌握．3.（多选）马航客机失联牵动全世界人的心，现初步确定失事地点位于南纬31°52′东经115°52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域，有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，则（

）A.该卫星可能是通过地球两极上方的轨道B.该卫星平面可能与南纬31°52′所确定的平面共面C.该卫星平面一定与东经115°52′所确定的平面共面D.地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍参考答案：【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．D5【答案解析】AD解析：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故地心必在轨道平面内，故该卫星的轨道可能通过两极的上方，故A正确；

B、若卫星平面与南纬31°52′所确定的平面共面，则地心不在轨道平面内，万有引力指向地心，故不能满足万有引力提供圆周运动向心力的要求，故B错误；

C、由于地球自转作用，该卫星平面一定与东经115°52′所确定的平面不共面，故C错误；

D、由于卫星每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，故知地球自转一周，则该卫星绕地球做圆周运动N周，即地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍，故D正确；

故选：AD．【思路点拨】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故卫星轨道平面必与地心共面，且地心为轨道圆心，据此分析即可4.如图所示，有两个光滑固定斜面AB和CD，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长。一个滑块自A点以速度vA上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下。设滑块从A点到C点的总时间为tC，那么在滑动过程中，下列关于运动速度v、加速度的大小a、动能Ek、机械能E的四个图象，正确的是（

）

参考答案：BC5.（多选）如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m，e、f分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B=0.25T．一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=＋2×10－3C的带电粒子以速度υ0=5×l02m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域，则A．从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边和bf边B．从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边C．从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边D．从fc边射入的粒子，全部从d点射出参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为

。

参考答案：t；2s7.一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应:

式中P代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：14

13

解析：质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1．根据电荷数守恒、质量数守恒，X的质子数为1+13-0=14，质量数为1+27-1=27．因为质量数等于质子数和中子数之和，则新核的中子数为27-14=13．8.氢原子处于基态时的能量为-E1,激发态与基态之间的能量关系为（n为量子数），处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同波长的光，则被吸收的单色光的频率为

产生的3种不同波长的光中，最大波长为

（已知普朗克常量为h，光速为c）参考答案：；试题分析：基态的氢原子能量为E1，n=2能级的原子能量为，n=3能级的原子能量为，则单色光的能量为；根据得，从第三能级跃迁到第二能级，能量变化最小，则对应的波长最长，因此从第三能级跃迁到第二能级，解得：【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查；解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，辐射光子的能量等于两个能级的能级差，即Em-En=hv，注意正负号。9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．11.如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能

_（选填“减小”、“增大”）。如果改用频率略低的紫光照射，电流表

_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小

可能

12.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图9所示装置探究物体的加速度与合外力，质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；参考答案：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg

（2）两光电门之间的距离（或小车由光电门1运动至光电门2所用的时间）

（或13.“长征2号”火箭点火升空时，经过3s速度达到42m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3s内上升的高度为________m，升空时的加速度为___________m/s2.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的装置探究加速度与合外力和质量的关系，现有如下一些操作：①在实验中，要进行“平衡摩擦力”的操作，下列关于“平衡摩擦力”的说法正确的是

A.平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力B.平衡摩擦力的目的是为了使小车受到绳子的拉力等于所挂砂桶的总重力C.平衡摩擦力时，绳子上不挂砂桶，也不挂纸带，只通过改变斜面的倾角，使小车在斜面上能匀速下滑D.平衡摩擦力时，不改斜面的倾角，绳子挂上质量适当的砂桶，使小车在斜面上能匀速下滑②选择适当的小车和砝码的总质量、砂和砂桶的总质量，让小车由靠近打点计时器位置无初速释放，得到如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率50Hz，则小车的加速度a=

m/s2(结果保留2位有效数字)。③保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，重复上述实验操作，得到对应的加速度，这是为了探究“

不变，加速度与

的关系”。参考答案：①A；②a=0.40m/③合外力、小车和砝码的总质量；本题主要考查探究加速度与力、质量关系；(2)本题主要考查闭合电路欧姆定律；①平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力，故选项A正确；②由图读得由解得a=0.40m/③本实验中，砂和砂桶的总重力等于小车合外力，故保持砂和砂桶的总质量不变是为了探究合外力不变，加速度与质量关系；15.欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1） B．电流表（0～3A，内阻0.0125）C．电流表（0～0.6A，内阻0.125） D．电压表（0～3V，内阻3k）E．电压表（0～15V，内阻15k）F．滑动变阻器（0～20，额定电流1A）G．滑动变阻器（0～200，额定电流0.3A）

H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是______________；（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表______________接法；（填“内”或“外”）（3）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2＝0.05s时，其波形分别用如图所示的实线和虚线表示，求：

①这列波可能具有的波速。②当波速为280m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x=8m处的质点P从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？参考答案：17.（10分）一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去拦截,经5s警车发动起来,以a=2加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为20m/s,试问：(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少？(2)警车要多长时间才能追上违章的货车？参考答案：（1）两车速度相同时间距最大

1分

设警车用时t1

V货=at1

1分

得t1=5S

1分

（2）设经t2时间警车达到最大速度v2=20m/s

v2=at2

1分

得t2=10s

1分

此时

1分

X货=V1（t2+5）=150m

1分

由于X警<X货,所以追不上

设警车经时间t追上

得t=15s

1分18.在2014年9月24日仁川亚运会上，我国举重运动员向艳梅以268公斤的总成绩夺得69公斤级金牌，并打破了亚运会纪录，举重运动是力量与技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，下图表示了其中的三个状态．已知杠铃质量为150kg．运动员从发力到支撑，杠铃上升的