湖南省永州市祠市中學(xué)高三物理期末試題含解析

湖南省永州市祠市中學(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)于物體的熱運(yùn)動(dòng)與內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是（）A．分子間距離增大，分子勢(shì)能一定增大B．氣體的溫度升高，每個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都增加C．一定質(zhì)量的100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子勢(shì)能增加D．當(dāng)密閉氣體的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度減弱，則氣體溫度降低E．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加參考答案：CDE【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律；分子的熱運(yùn)動(dòng)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志；物體的內(nèi)能．【分析】明確分子間作用力與分子勢(shì)能的關(guān)系，知道分子力做正功時(shí)分子勢(shì)能減小，分子力做負(fù)功時(shí)分子勢(shì)能增加；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大，但單個(gè)分子的動(dòng)能可能減?。幻鞔_熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，知道做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能．【解答】解：A、當(dāng)分子之間的距離較小時(shí)，它們之間的作用表現(xiàn)為斥力，當(dāng)距離增大時(shí)，分子引力做正功，分子勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志為統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，但是并不是每個(gè)分子的速率都增大，故B錯(cuò)誤；C、一定質(zhì)量的100℃的水變成100℃的水蒸氣時(shí)要吸熱，內(nèi)能增大，由于分子動(dòng)能不變，故其分子勢(shì)能增加，故C正確；D、因溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故當(dāng)密閉氣體的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度減弱，則氣體溫度降低，故D正確；E、一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量的同時(shí)如果外界對(duì)其做功，則它的內(nèi)能可能增加，故E正確．故選：CDE．2.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端栓一個(gè)質(zhì)量為m的小球.先令小球以O(shè)為圓心，L為半徑在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球能通過(guò)最高點(diǎn)，如圖所示.g為重力加速度.則A.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零

B.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零

C.小球通過(guò)最底點(diǎn)時(shí)速度大小可能等于2

D.小球通過(guò)最底點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能等于5mg參考答案：B若小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，則在最高點(diǎn)小球受到的支持力與自身重力等大反向，由于輕繩不能給小球提供支持力，所以小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度不可能為零，A錯(cuò)；若小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力為零，則自身重力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，符合實(shí)際，B對(duì)；小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界速度滿(mǎn)足，由機(jī)械能守恒知對(duì)應(yīng)的小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度滿(mǎn)足在最低點(diǎn)，有，解得,所以小球通過(guò)最底點(diǎn)時(shí)的最小速度大小是，小球通過(guò)最底點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力最小是6mg,CD均錯(cuò)。3.一根容易形變的彈性導(dǎo)線(xiàn)，兩端固定。導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)呈直線(xiàn)狀態(tài)：當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是參考答案：D解析：勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上、和導(dǎo)線(xiàn)平行，導(dǎo)線(xiàn)受到安培力為0，A錯(cuò)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向右，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線(xiàn)受到安培力向里，B錯(cuò)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外，由左手定則可知導(dǎo)線(xiàn)受到安培力水平向右，C錯(cuò)、D對(duì)。4.物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知第1s初的速度是6m/s，第2s末的速度大小是10m/s，則該物體的加速度可能是A．2m/s2

B．4m/s2

C．－4m/s2

D．－16m/s2參考答案：B5.（多選題）下列說(shuō)法正確的是（）A．單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化B．足球充足氣后很難壓縮，是因?yàn)樽闱騼?nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果C．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程，吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的E．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，雖然溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)不變參考答案：ACD【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律；*晶體和非晶體；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強(qiáng)差的原因；根據(jù)熱力學(xué)第一定律解釋其內(nèi)能的變化；自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的；體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增大．【解答】解：A．單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤．B、足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強(qiáng)差的原因，與氣體的分子之間的作用力無(wú)關(guān)．故B錯(cuò)誤．C．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程，吸收熱量，沒(méi)有對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，其內(nèi)能一定增加，故C正確．D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，故D正確；E、一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，則平均速率增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增大．故選：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一條懸鏈長(zhǎng)7.2m，從懸點(diǎn)處斷開(kāi)，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力．則整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)所需的時(shí)間是0.54s（g取10m/s2）參考答案：解：設(shè)鏈條的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，懸鏈的下端到P點(diǎn)的距離是h，經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，則；；經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，此時(shí)懸鏈的總位移是h+L，則：h+L=gt22，；整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8m處的P點(diǎn)所需的時(shí)間：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案為：0.54s7.計(jì)算地球周?chē)矬w的重力勢(shì)能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時(shí)，物體具有的萬(wàn)有引力勢(shì)能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無(wú)窮遠(yuǎn)為引力勢(shì)能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個(gè)速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無(wú)限遠(yuǎn)的過(guò)程中，引力做功_____________。參考答案：8.

（1）用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

①為了消除長(zhǎng)木板與小車(chē)間摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，必須在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至不掛砂桶時(shí)小車(chē)能在長(zhǎng)木板上做____運(yùn)動(dòng)。②掛上砂桶后，某同學(xué)只改變小車(chē)的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)作出圖乙的a-m圖象，請(qǐng)根據(jù)圖乙在答題卡上的圖丙中作出圖象。

③根據(jù)圖丙，可判斷本次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)受到的合外力大小為

N。參考答案：9.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)

度d,用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量mB用直尺測(cè)量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值E利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線(xiàn)用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度υ=

滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=

參考答案：10.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線(xiàn)上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀(guān)察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知萬(wàn)有引力常量為G，由此可求得S1和S2的線(xiàn)速度之比v1：v2＝____________，S2的質(zhì)量為_(kāi)___________。參考答案：；11.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：由萬(wàn)有引力提供向心力可得，，聯(lián)立可解得12.在畫(huà)線(xiàn)處寫(xiě)出下列3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的目的：

①

；②

；③

參考答案：①懸掛法測(cè)重心；②顯示微小形變；③驗(yàn)證平行四邊形法則13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車(chē)的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）細(xì)繩一端系在小車(chē)上，另一端繞過(guò)定滑輪后掛一個(gè)小砝碼盤(pán)。（2）在盤(pán)中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動(dòng)支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車(chē)沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤(pán)，將紙帶與小車(chē)相連，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，釋放小車(chē)。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的小車(chē)加速度a。（5）改變盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐標(biāo)紙上作出圖象。②上述圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：

。

③根據(jù)（1）問(wèn)中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？

。④你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)的質(zhì)量是否要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量：

（選填“是”或“否”）。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線(xiàn)和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大?。唬á颍﹖時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．則c的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為2.0kg的木塊放在水平桌面上的A點(diǎn)，受到一瞬時(shí)沖量后以某一速度在桌面上沿直線(xiàn)向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到桌邊B點(diǎn)后水平滑出落在水平地面C點(diǎn)。已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m，A、B兩點(diǎn)的距離為4.0m，B、C兩點(diǎn)間的水平距離為1.5m，g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，求：（1）滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做功是多少；（2）木塊在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（3）木塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。參考答案：17.如圖所示，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線(xiàn)OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng)，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入Ⅲ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

求：（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）O、M間的距離；（3）粒子從第一次進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開(kāi)區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時(shí)間t3。參考答案：解：（1）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度為v，由類(lèi)平拋規(guī)律知

①

（3分）粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

②

（1分）所以

③

（2分）（2）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a，則有

④

（2分）

⑤

（2分）即

⑥

O、M兩點(diǎn)間的距離為⑦

（2分）（3）設(shè)粒子在Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間為t3，粒子在Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)中運(yùn)行為T(mén)3，則：

⑧

（2分）由①②式可得：⑨（1分）則：

⑩

（2分）Ks5u由⑩式可得：（1分）Ks5u18.飛行員駕駛艦載機(jī)在300m長(zhǎng)的水甲跑道上進(jìn)行起降訓(xùn)練．艦載機(jī)在水平跑道加速過(guò)程中受到的平均阻力大小為其重力的0.2倍，其渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的水平推力大小能根據(jù)艦載機(jī)的起飛質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，使艦載機(jī)從靜止開(kāi)始經(jīng)水平跑道加速后恰能在終點(diǎn)起飛．沒(méi)有掛彈時(shí)，艦載機(jī)質(zhì)量為m=2.0×104Kg，其渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的水平推力大小恒為F=1.6×105N．重力加速度g取10m/s2．（不考慮起飛過(guò)程艦載機(jī)質(zhì)量的變化）（1）求艦載機(jī)沒(méi)有掛彈時(shí)在水平跑道上加速的時(shí)間及剛離開(kāi)地面時(shí)水平速度的大小；（2）已知艦載機(jī)受到豎直向上的升力F升與艦載機(jī)水平速度v的平方成正比，當(dāng)艦載機(jī)升力和重力大小相等時(shí)離開(kāi)地面．若艦載機(jī)