省直轄縣級(jí)行政區(qū)劃潛江市章華高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

省直轄縣級(jí)行政區(qū)劃潛江市章華高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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1.兩個(gè)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，軌道如圖所示，下列判斷正確的是：A、兩衛(wèi)星的角速度關(guān)系：ωa<ωbB、兩衛(wèi)星的向心加速度關(guān)系：aa>abC、兩衛(wèi)星的線速度關(guān)系：va>vbD、兩衛(wèi)星的周期關(guān)系：Ta<Tb參考答案：A2.下列說(shuō)法正確的是（）A．﹣2℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，此時(shí)水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)B．100℃水的內(nèi)能小于100℃水蒸氣的內(nèi)能C．懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈D．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大E．一定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，熵增大參考答案：CDE【分析】物質(zhì)是由大量分子組成的；分子永不停息的做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；分子間存在相互作用的引力和斥力，并且引力與斥力都隨分子間的距離的增大而減小；明確布朗運(yùn)動(dòng)的決定因素，知道顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈；明確熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，知道理想氣體自由膨脹時(shí)，體積增大，熵增大．【解答】解：A、﹣2℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，雖然水分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度降低，但不會(huì)停止熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B、只有同質(zhì)量的水和水蒸氣才能比較內(nèi)能．故B錯(cuò)誤；C、懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C正確；D、分子間的引力與斥力都隨分子間的距離的減小而增大，故D正確；E、一定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，無(wú)序性增加，故熵增大，故E正確．故選：CDE．【點(diǎn)評(píng)】本題考查分子動(dòng)理論的基礎(chǔ)知識(shí)，屬記憶內(nèi)容，其中要注意的是分子間作用力與分子間距離的關(guān)系，同時(shí)注意明確熱力學(xué)第二定律所描述的方向性和熵增加原理．3.如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說(shuō)法正確的是

A．這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的

B．質(zhì)點(diǎn)P在0.4s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同

C．t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向．

D．質(zhì)點(diǎn)P在0.9s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為0.48m參考答案：AD4.（多選）如圖所示，n個(gè)完全相同、邊長(zhǎng)足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長(zhǎng)度為l，總質(zhì)量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動(dòng)，某時(shí)刻開(kāi)始滑上粗糙水平面．小方塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若小方塊恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，則摩擦力對(duì)所有小方塊所做功的數(shù)值為（）A．B．Mv2C．D．μMgl參考答案：【考點(diǎn)】：功的計(jì)算．【專題】：功的計(jì)算專題．【分析】：恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，說(shuō)明進(jìn)入后的速度為零，把所以方塊看做質(zhì)點(diǎn)可以方便解題．：解：小方塊恰能完全進(jìn)入粗糙水平面，說(shuō)明進(jìn)入后的速度為零，根據(jù)功的公式：W=fS=0.5μMgl，根據(jù)動(dòng)能定理：W=0﹣=﹣故選：AC【點(diǎn)評(píng)】：要從題目中得到隱含條件，應(yīng)用動(dòng)能定理，看做質(zhì)點(diǎn)后能方便處理此類問(wèn)題．5.兩個(gè)不等幅的脈沖波在均勻介質(zhì)中均以1.0m/s的速率沿同一直線相向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，圖中小方格的邊長(zhǎng)為0.1m。則以下不同時(shí)刻，波形正確的是（

）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.(5分，選修物理3-4)如圖13所示為某一簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，由此可知該波沿

傳播，該時(shí)刻a、b、c三點(diǎn)速度最大的是

點(diǎn)，加速度最大的是

點(diǎn)，從這時(shí)刻開(kāi)始，第一次最快回到平衡位置的是

點(diǎn)。若t=0.02s時(shí)質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處，則此波的波速為

m/s。參考答案：答案：x軸正方向，a，c，c,100(每空1分)7.圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車(chē)受到的阻力，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車(chē)的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)要求m

M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”）。該實(shí)驗(yàn)的原理是，在平衡小車(chē)受到的阻力后，認(rèn)為小車(chē)受到的合外力是

，其值與真實(shí)值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車(chē)受到合外力的真實(shí)值為

。

（3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0．02s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)l、2間的距離S12=____cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度v4=

m/s，小車(chē)的加速度a=

m/s2。

（4）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車(chē)的質(zhì)量M，分別得到小車(chē)的加速度a與其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了小車(chē)的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來(lái)的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：8.為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車(chē)與木板之間的摩擦力后，在小車(chē)上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的阻力．①往砝碼盤(pán)中加入一小砝碼，在釋放小車(chē)_______________

(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．②從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖2中作出小車(chē)的v－t圖象．圖2

③通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車(chē)所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v－t圖象簡(jiǎn)要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時(shí)，加速度越小，小車(chē)受到的合力越小，則小車(chē)受空氣阻力越大．解析①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要在釋放小車(chē)之前接通電源．②選取合適的坐標(biāo)標(biāo)度，描點(diǎn)連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來(lái)越大，加速度越來(lái)越小，則小車(chē)所受空氣阻力越來(lái)越大．9.在“用DIS研究小車(chē)加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過(guò)細(xì)線跨過(guò)滑輪拉相同質(zhì)量小車(chē)，位移傳感器（B）隨小車(chē)一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫(huà)出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）10.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為_(kāi)__________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級(jí)越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時(shí)其電勢(shì)能為0，動(dòng)能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=11.（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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界。在距磁場(chǎng)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(xiě)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

12.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測(cè)定大氣壓強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無(wú)水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時(shí)，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的大氣壓強(qiáng)p0=

cmHg；

（3）如果實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度為T(mén)0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）13.馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開(kāi)始用80s的時(shí)間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力保持不變，并且它在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第8s末開(kāi)始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為15m/s，已知開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中馬拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小是_________N。參考答案：答案：687；48.2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周?chē)?0％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．（3分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點(diǎn)以某一速度射入，恰沿直線通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0。若撤去磁場(chǎng)，粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，則經(jīng)時(shí)間打到極板上。（1）求兩極板間電壓U（2）若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件參考答案：解：（1）設(shè)粒子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為，極板長(zhǎng)為粒子在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

（2分）在電場(chǎng)中:

（1分）

（2分）

（1分）在復(fù)合場(chǎng)中作勻速運(yùn)動(dòng)：

（2分）解得

（2分）（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，粒子恰好從上極板左邊緣飛出時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角為，由幾何關(guān)系可知：，（2分）(寫(xiě)成R+r=R同樣得此2分)因?yàn)?/p>

，qE=qv0B,

所以

（2分）根據(jù)向心力公式

，解得v=

（2分）所以，粒子兩板左側(cè)間飛出的條件為

（2分）

17.（12分）如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14厘米，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76厘米水銀柱的壓強(qiáng)。（1）當(dāng)空氣柱溫度為開(kāi)，長(zhǎng)為厘米時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2厘米，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也是2厘米，則右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？（3）當(dāng)空氣柱溫度為490開(kāi)時(shí)，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少？

參考答案：解析：（1）U形管兩端均開(kāi)口，所以兩豎直管內(nèi)水銀面高度應(yīng)相同，即右邊豎直管內(nèi)水銀柱高度為（厘米）

右邊水平管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為

14－－2=4（厘米）

右邊水銀柱總長(zhǎng)是

4+2=6（厘米）