广东省江门市台山小江中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省江门市台山小江中学2021-2022学年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.

在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是:A.查德威克通过研究阴极射线发现了电子B.汤姆生首先提出了原子的核式结构学说C.居里夫人首先发现了天然放射现象D.卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子参考答案：D2.(单选)如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图象，如图乙所示。则下列判断不正确的是（

）

A．在弹性限度内该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变

B．弹力改变量与的弹簧长度的形变量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200N/m

D．该弹簧在剪断一半后劲度系数不变参考答案：D3.一轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力)，如图4-所示，当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动．若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是()．图4-A．小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为B．小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C．小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小D．小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心参考答案：B4.如图所示，小明想推动家里的衣橱，但用尽了力气也推不动，他便想了个妙招，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的“人”字形架，然后往中央一站，衣橱被推动了，下列说法中正确的是

A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱

B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大

C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力参考答案：C5.如图所示，A为静止于地球赤道表面上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是.物体A和卫星C具有相同大小的线速度.物体A和卫星C具有相同大小的加速度.卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同.卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量关系的实验，图中（甲）为实验装置简图。钩码的总质量为，小车和砝码的总质量为（1）他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是________（选填字母代号）.A．实验时要平衡摩擦力

B．实验时不需要平衡摩擦力C．钩码的重力要远小于小车和砝码的总重力

D．实验进行时应先释放小车再接通电源（2）如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为

m/s，小车的加速度是

m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)（3）由于他操作不当得到的a－F关系图象如图所示，其原因是：_______________________________________

(4)实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120参考答案：（1）AC(2分，选对一个给1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分）

（4）C（2分）7.如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J；8.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：9.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。参考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

10.在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=______N，A、B间的动摩擦因数μ=

。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=

N.参考答案：11.（8分）如图所示，A、B、C为某质点作平抛运动的轨迹上的三个点，测得AB、BC间的水平距离为SAB=SBC=0.4m，竖直距离hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知质点平抛运动的初速度vo=

m/s，抛出点到A点的水平距离为

m，竖直距离为

m。（取g=10m/s2）

参考答案：4；0.8；0.212.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角

▲

。若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。13..某实验小组设计了“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，实验步骤如下：a.实验装置如图所示，细绳一端系在滑块上，另一端绕过小滑轮后挂一砂桶，小砂桶内装一定量砂子，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫高，不断调整垫块的高度，直至轻推滑块后，滑块恰好能沿长木板向下做匀速直线运动；b.保持长木板的倾角不变，取下细绳和砂桶，将滑块右端与纸带相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器的电源后，释放滑块，让滑块从静止开始加速下滑；c.取下纸带，在纸带上取如图所示的A、B两计数点，并用刻度尺测出s1、s2、s。根据以上实验，回答下列问题：若忽略滑轮质量及轴间摩擦，本实验中滑块加速下滑时所受的合外力______砂桶及砂的总重力（填“等于”“大于”或“小于”）为探究从A到B过程中，做功与物体速度变化关系，则实验中还需测量的量有______________________________________________________。设打点计时器的打点周期为T，请写出探究结果表达式_________________________此实验方案存在缺陷，可能造成较大误差，造成较大误差的原因是_______________参考答案：（1）等于（2）砂与砂桶的重力mg、滑块质量M（3）

（4）第一步操作中纸带没有连接，而实验中纸带与计时器的限位孔间存在摩擦（或滑轮有质量、滑轮轴有摩擦）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某日有雾的清晨，一艘质量为m=500t的轮船，从某码头由静止起航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t0=10min后，达到最大行驶速度vm=20m/s，雾也恰好散开，此时船长突然发现航线正前方S=480m处，有一艘拖网渔船以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，如图．轮船船长立即下令采取制动措施，附加了恒定的制动力F=1.0×105N，结果渔船的拖网越过轮船的航线时，轮船也恰好从该点通过，从而避免了事故的发生．已知渔船连同拖网总长度L=200m（不考虑拖网渔船的宽度），假定水对船阻力的大小恒定不变，求：（1）轮船减速时的加速度a；（2）轮船的额定功率P；（3）发现渔船时，轮船离开码头的距离．

参考答案：（1）渔船通过的时间t==40s

（1分）由运动学公式，

（2分）得到=－0.4m/s2

（1分）(2)轮船做减速运动时，牛顿第二定律：－(F+Ff)=ma

（2分）解得Ff=1.0′105N

（1分）最大速度行驶时，牵引力F=Ff=1.0′105N，功率P=Fvm=Ffvm=1.0′105′20W=2.0′106W

（2分）(3)由动能定理得

（4分）解得S1=m=1.1′104m

17.如图所示，长12m，质量100kg的小车静止在光滑水平地面上．一质量为50kg的人从小车左端，以4m/s2加速度向右匀加速跑至小车的右端（人的初速度为零）．求：（1）小车的加速度大小；（2）人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间；（3）人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功．参考答案：解：（1）设人的质量为m，加速度为a1，人受的摩擦力为f，由牛顿第二定律有：f=ma1=200N

由牛顿第三定律可知人对小车的摩擦力大小f′=200N设小车的质量为M，加速度为a2，对小车由牛顿第二定律有：f′=Ma2代入数据得a2=2m/s2（2）设人从左端跑到右端时间为t，由运动学公式：L=a1t2+a2t2解得t=2s（3）木板末速度v2=a2t根据动能定理得：W==800J答：（1）小车的加速度大小为2m/s2；（2）人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间为2s；（3）人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功为800J．【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【专题】动能定理的应用专题．【分析】（1）对人由牛顿第二定律即可求得所受摩擦力