湖北省隨州市廣水第二高級中學2022年高三物理期末試題含解析

湖北省隨州市廣水第二高級中學2022年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某同學站在體重計上，做下蹲、起立動作來探究超重和失重現(xiàn)象。下列說法正確的是

（

）

A．下蹲過程中人處于失重狀態(tài)

B．起立過程中人處于超重狀態(tài)

C．下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

D．起立過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)參考答案：2.為了應對2008年的國際金融海嘯，我國將于今后三年在鐵路建設方面投資超過3.5萬億元，用于拉動我國的內需。近幾年來鐵道部實行了中國鐵路六次大提速，實現(xiàn)了旅客列車在500km左右“夕發(fā)朝至”，進一步滿足了旅客要求。為了適應提速的要求，以下說法正確的是：

A．機車的輸出功率可保持不變

B．機車的輸出功率必須增大C．鐵路轉彎處的路基坡度應減小

D．鐵路轉彎處路基的半徑應減小參考答案：B3.圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線，電流方向垂直于紙面向里。在電鍵S接通后，導線D所受磁場力的方向是Ａ．向上

Ｂ．向下Ｃ．向左

Ｄ．向右參考答案：答案：A4.下列說法中正確的是

A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內部有電子

B．發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程是：

C．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出光子的能量，高于從氫原子n=8能級躍遷到n=2能級所釋放出光子的能量

D．當入射光可以使某種金屬發(fā)生光電效應時，入射光的頻率越大，則產生光電子的動能也越大參考答案：C5.（多選）關于用多用表歐姆檔測電阻的說法正確的是（）A．測量阻值不同的電阻時都必須重新調零B．測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開C．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結果D．測量電阻時如果指針偏轉過大，應將選擇開關S撥至倍率較小的檔位，重新調零后測量參考答案：考點：用多用電表測電阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：用歐姆表測電阻時要選擇合適的擋位，使歐姆表指針指在刻度盤中央刻度線附近；測電阻時應把待測電阻與其它電路斷開；歐姆表換擋后要重新進行歐姆調零．解答：解：A、用同一擋位測不同電阻時不需要重新進行歐姆調零，用不同的擋位測電阻時必須進行歐姆調零，故A錯誤；B、為保護電表，測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開，故B正確；C、測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則不會影響測量結果，故C錯誤；D、測量電阻時如果指針偏轉過大，所選擋位太大，應將選擇開關S撥至倍率較小的檔位，重新調零后重新測量，故D正確；故選：BD．點評：本題考查了應用歐姆表測電阻的方法與主要事項，應用歐姆表測電阻時，換擋后要進行歐姆調零．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）

叫裂變，

叫聚變。參考答案：原子核被種子轟擊后分裂成兩塊質量差不多的碎塊，這樣的核反應叫裂變；兩個輕核結合成質量較大的核，這樣的核反應叫聚變7.人造地球衛(wèi)星在運行過程中由于受到微小的阻力，軌道半徑將緩慢減小。在此運動過程中，衛(wèi)星所受萬有引力大小將

(填“減小”或“增大”)；其速度將

(填“減小”或“增大”)。

參考答案：增大，增大

8.（4分）學習物理除了知識的學習外，還要領悟并掌握處理物理問題的思想方法，如圖所示是我們學習過的四個實驗。其中研究物理問題的思想方法按順序依次是

、

、

、

。參考答案：放大、等效、控制變量、放大9.電動車所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動車與汽油車性能的比較。通常車用電動機的質量是汽油機電動機質量的4倍或者5倍。為促進電動車的推廣使用，在技術上應對電動車的_________、_____________等部件加以改進。

給電動車蓄電池充電的能量實際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料釋放出來的能量僅30％轉化為電能，在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%，這意味著使用電動車時能量轉化的總效率約為________％。參考答案：答案：蓄電池

電動機

16.8解析：根據(jù)題意，使用電動車時能量轉化的總效率約為30%×80%×70%=16.8％。10.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質量為M，則一個油分子的質量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質量為m=。11.交流電流表是一種能夠測量交變電流有效值的儀表，使用時，只要將電流表串聯(lián)進電路即可．擴大交流電流表量程可以給它并聯(lián)一個分流電阻．還可以給它配接一只變壓器，同樣也能起到擴大電流表量程的作用．如圖所示，變壓器a、b兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)n1，c、d兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)n2，并且已知n1＞n2，若將電流表的“0～3A”量程擴大，應該將交流電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子

相連（選填“a、b”或“c、d”）；這時，電流表的量程為

A．參考答案：a、b，【考點】變壓器的構造和原理．【分析】理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時，導致副線圈的磁通量發(fā)生變化，從而導致副線圈中產生感應電動勢．而副線圈中的感應電流的變化，又導致在原線圈中產生感應電動勢．串聯(lián)在電路中的是電流互感器，并聯(lián)在電路中的是電壓互感器．【解答】解：由題意可知，該處的變壓器起到的作用是先將大電流轉化為小電流，然后再將小電流連接電流表進行測量．所以電流表接電流小的線圈．根據(jù)變壓器中電流與匝數(shù)的關系式：，電流與匝數(shù)成反比，所以電流表接匝數(shù)比較多的線圈，所以要接在a、b端；電壓表原來的量程為3V，則接變壓器后的量程：A故答案為：a、b，12.質量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左13.氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=3能級向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某種金屬產生光電效應，則該金屬的截止頻率為2.9×1015Hz；用一群處n=4能級的氫原子向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬，產生的光電子最大初動能為0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，結果均保留2位有效數(shù)字）．參考答案：考點：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結構專題．分析：根據(jù)玻爾理論和愛因斯坦光電效應方程，研究該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值．解答：解：根據(jù)玻爾理論得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；從n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產生光電子最大初動能最大，根據(jù)愛因斯坦光電方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案為：2.9×1015，0.66．點評：本題是選修部分內容，在高考中，選修部分的試題難度不大，只要立足課本，緊扣考綱，掌握基本知識和基本原理，就能取得高分．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經過SD用時和在玻璃磚內的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經過SD和玻璃磚內的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N。當小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長。求：（1）放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大？（2）經多長時間兩者達到相同的速度？（3）從小物塊放在小車上開始，經過t=2s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=10m/s2）參考答案：17.進入21世紀，低碳環(huán)保、注重新能源的開發(fā)與利用的理念，已經日益融入生產、生活之中．某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，噴口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋轉，噴口離轉動中心的距離a=1.0m，水可沿水平方向噴出，噴水的最大速率v0=10m/s，每秒噴出水的質量m0=7.0kg．所用的水是從井下抽取的，井中水面離地面的高度H=3.2m，并一直保持不變．水泵由電動機帶動，電動機電樞線圈電阻r=5.0Ω．電動機正常工作時，電動機的輸入電壓U=220V，輸入電流I=4.0A．不計電動機的摩擦損耗，電動機的輸出功率等于水泵所需要的最大輸入功率．水泵的輸出功率與輸入功率之比稱為水泵的抽水效率．（計算時π取3）試求：（1）求這個噴灌系統(tǒng)所能噴灌的最大面積S；（2）假設系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，求水泵的抽水效率η．參考答案：【考點】：能源的開發(fā)和利用；電功、電功率．【分析】：（1）水從噴口噴出后做平拋運動，已知高度h和最大的初速度v0，由平拋運動的規(guī)律求出最大的水平位移．噴灌系統(tǒng)所能噴灌的區(qū)域是圓形，即求出面積；（2）水泵的抽水效率η等于水泵的輸出功率與輸入功率之比．水泵的輸入功率等于電動機的輸出功率，水泵的輸出功率使水獲得機械能的功率．：解：（1）水從噴口噴出后做平拋運動，下落高度解得t=s=0.6s最大噴灌圓面半徑x=a+v0t=1+10×0.6=7m噴灌最大面積S=πx2﹣πa2=3.14（72﹣12）=144m2（2）電動機的輸入功率P電=UI=220×4.0W=880W電動機的熱功率水泵的輸入功率等于電動機的輸出功率P入=P電﹣P熱=800W水泵的輸出功率其中m=m0t求得P出=700W水泵效率答：（1）這個噴灌系統(tǒng)所能噴灌的最大面積s是144m2；（2）假設系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作，水泵的抽水效率η是87.5%；【點評】：本題運用平拋運動和能量守恒定律分析和解決實際問題，抓住能量是如何轉化是解題的關鍵．18.如圖甲所示，一豎直平面內的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點，C為圓軌道的最低點，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止釋放，用力傳感器測出其經過C點時對軌道的壓力N，改變H的大小，可測出相應的N的大小，N隨H的變化關系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點)，QI反向延長交縱軸于F點(0,5.8N)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)求出小物塊的質量m；圓軌道的半徑R、軌