內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市第十二中學(xué)高三物理期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市第十二中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是

A．同步衛(wèi)星離地面的高度是一個(gè)定值

B．同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止,處于平衡狀態(tài)

C．同步衛(wèi)星運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

D．同步衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等參考答案：A2.（多選）如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)分別以與邊界的夾角為30°和60°的方向射入磁場(chǎng)，又恰好不從另一邊界飛出，則下列說(shuō)法中正確的是()A．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是B．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是C．A、B兩粒子的之比是D．A、B兩粒子的之比是參考答案：BD3.（單選）一帶電粒子射入一正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子從A運(yùn)動(dòng)到B，則（）A．粒子帶正電B．粒子的動(dòng)能一直變大C．粒子的加速度先變大后變小D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先變大后變小參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；電勢(shì)能．分析：根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出電場(chǎng)力的方向，從而判斷出帶電粒子的電性，根據(jù)動(dòng)能定理，判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化．解答：解：A、從軌跡形狀上可判斷粒子受到了引力作用，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B、從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能先增大，后減小，故B錯(cuò)誤；C、不管粒子怎樣運(yùn)動(dòng)，粒子在靠近點(diǎn)電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力在變大，加速度變大，遠(yuǎn)離時(shí)受到的電場(chǎng)力在變小，加速度變小，C正確；D、靠近時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，遠(yuǎn)離時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤．故選：C點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出合力的方向，以及根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷出電勢(shì)能的變化．4.下列各組物理量中均為矢量的是A.路程和位移

B.速度和加速度C.力和功

D.電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)參考答案：B解：位移是矢量.但路程是標(biāo)量.故A錯(cuò)誤;速度與加速度都是矢量.故B正確;力是矢量，但功是標(biāo)量，故C錯(cuò)誤，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，但電勢(shì)是標(biāo)量，故D錯(cuò)誤。綜上所述本題答案是：B5.放射性元素钚核經(jīng)過多次α、β衰變后變?yōu)殂U核，下列說(shuō)法正確的是

A．共經(jīng)過了9次α衰變、8次β衰變B．β衰變是由放射性元素的原子的核外電子電離時(shí)產(chǎn)生的C．钚核比鉛核多22個(gè)中子D．放射性元素钚核衰變過程中產(chǎn)生的γ射線常用與金屬探傷參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：２0，5000，7.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2，則該處距地球表面的高度為____________，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小為______________。

參考答案：

,

8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力F的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng)，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質(zhì)點(diǎn)受到重力和外力F從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖中顯示當(dāng)F力的方向?yàn)閍方向（垂直于ON）時(shí)，F(xiàn)力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，除重力外的F力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，也可能做負(fù)功，故質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能增加、減少都有可能。

9.如圖所示，A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑水平細(xì)桿上，A和B的質(zhì)量之比為1∶3，用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F，當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧與桿夾角為53°。（cos53°=0.6）則彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬間，A的加速度為a′，a′與a大小之比為

。參考答案：100N/m。

3:110.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。且AB＝BC，電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為

；UAB、UBC大小關(guān)系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC11.（1）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p﹣V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德羅常數(shù)為60×1023mol﹣1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為224L，已知第（1）問中理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷溫度的變化．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．（2）由圖象可知C狀態(tài)壓強(qiáng)為p0=1atm，對(duì)于理想氣體，由蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)．解答：解：（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高．故從A→B過程溫度升高；在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功．故答案為：升高

等于（2）解：設(shè)理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V，由蓋呂薩克定律得：解得：該氣體的分子數(shù)為：答：氣體的分子數(shù)為7.3×1022個(gè)．點(diǎn)評(píng)：（1）能夠運(yùn)用控制變量法研究多個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號(hào)的含義．（2）本題關(guān)鍵根據(jù)蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)12.如圖所示，水平輕桿CB長(zhǎng)1m，輕桿與墻通過轉(zhuǎn)軸O連接．現(xiàn)在離B點(diǎn)20cm處D點(diǎn)掛一重50N的物體，則繩AB中的拉力為[番茄花園22]

_______N；O對(duì)C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

參考答案：13.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中a→b是等溫過程，氣體對(duì)外界做功100J；b→c是絕熱過程，外界時(shí)氣體做功150J；c→a是等容過程。則b→c的過程中氣體溫度_______(選填“升高”、“降低”或“不變”)，a-→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為_______J。參考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因?yàn)槭且欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，所以溫度怎么變化內(nèi)能就怎么變化，利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合氣體定律逐項(xiàng)分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過程，因?yàn)轶w積減小，故外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，又因?yàn)榻^熱過程故，故，內(nèi)能增加，溫度升高；a→b是等溫過程，則，氣體對(duì)外界做功100J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；b→c是絕熱過程，則，外界對(duì)氣體做功150J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；由于c→a是等容過程，外界對(duì)氣體不做功，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，放出熱量，由于a→b是等溫過程，所以放出的熱量等于b→c增加的內(nèi)能，即，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；綜上所述，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為?！军c(diǎn)睛】本題考查氣體定律與熱力學(xué)第一定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強(qiáng)P、體積V、溫度T三個(gè)參量的變化情況，知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過程，選擇合適的實(shí)驗(yàn)定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比以及每個(gè)過程中做功的正負(fù)。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—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1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．如果在此過程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過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)減小（1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.雜技中的“頂竿”由兩個(gè)演員共同表演，站在地面上的演員肩部頂住一根長(zhǎng)竹竿，另一演員爬至竹竿頂端完成各種動(dòng)作后下滑。若竿上演員自竿頂由靜止開始下滑，滑到竿底時(shí)速度正好為零。已知有一傳感器記錄了竿上演員下滑時(shí)的速度隨時(shí)間變化的情況。竿上演員質(zhì)量為m1=40kg，長(zhǎng)竹竿質(zhì)量m2=10kg，g=l0m/s2。（1）求下滑過程中，竿上演員克服摩擦力做的功；（2）求下滑過程中，竿上演員受到的摩擦力大??；（3）請(qǐng)畫出地面上的演員肩部承受的壓力隨時(shí)間變化的圖像，不用寫計(jì)算過程，但要標(biāo)出相關(guān)數(shù)據(jù)。參考答案：（1）4800J

4分（2）f1=360N，f2=480N

4分

（3）

4分

（1）由動(dòng)能定理可知，，，由速度時(shí)間圖線圍成的面積表示位移可知h=12m，解得4800J，則J，即下滑過程中克服摩擦力做的功為4800J。（2）由速度時(shí)間圖線可知，0-4s,，=1，解得f1=360N，4-6s，，=-2，解得f2=480N。（3）如答案圖所示。17.如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連結(jié)在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長(zhǎng)度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g=10m/s2，求：（1）為使圓環(huán)能下降h=3m，兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度v=5m/s，則兩個(gè)物體的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管ks5u兩個(gè)物體的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度不可能超過多大？參考答案：（1）若圓環(huán)恰好能下降h=3m，由機(jī)械能守恒定律得

④

⑤解得兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足關(guān)系

M=3m⑥（2）若圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度v=5m/s，由機(jī)械能守恒定律得

如圖所示，A、B的速度關(guān)系為

解得兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系為

（3）B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度越大，當(dāng)m>>M時(shí)可認(rèn)為B下落過程機(jī)械能守恒，有ks5u

解得圓環(huán)的最大速度

vm=m/s=7.8m/s即圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度不可能超過7.8m/sks5u18.如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm．現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)將開關(guān)K關(guān)閉．已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg．（i）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；（ii）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度．參考答案：解：（i）以cmHg為壓強(qiáng)單位．設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p，當(dāng)兩側(cè)的水銀面的高度差為h1=10.0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1①由力學(xué)平衡條件，有：p=p0+h

②打開開關(guān)放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨著減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止，由力學(xué)平衡條件，有：p1=p0﹣h1③聯(lián)立①②③，并代入題目數(shù)據(jù)，有：l1=12cm

④（ii）當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為P2，由玻意耳定律，有：pl