2022-2023學(xué)年湖南省懷化市洪江區(qū)第三中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年湖南省懷化市洪江區(qū)第三中學(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1.兩根無(wú)限長(zhǎng)且電阻不計(jì)、間距為L(zhǎng)的平行導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值電阻相連，導(dǎo)軌間分布著如圖所示、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中虛線(xiàn)為正弦曲線(xiàn)，一根電阻為R的導(dǎo)體棒以速度V在導(dǎo)軌上向右勻速滑行（接觸電阻不計(jì)），交流電壓表及交流電流表均為理想電表，則A．回路中的電流為正弦式交流電B．棒兩端的電壓為BLV/4C．電流表的示數(shù)為D．當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到圖中虛線(xiàn)位置時(shí)電壓表的示數(shù)為0參考答案：B2.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)p原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則A.電壓表讀數(shù)減小 B.電流表讀數(shù)減小C.質(zhì)點(diǎn)p將向上運(yùn)動(dòng) D.R3上消耗的功率逐漸增大參考答案：A當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的阻值減小，外電路總電阻減小，總電流變大，則r和兩端電壓增大，加在兩端的電壓減小，質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)；所以流過(guò)的電流減小，R3上消耗的功率減小，D錯(cuò)；由于總電流變大，所以流過(guò)和的電流增大，電流表讀數(shù)增大，B錯(cuò)；兩端電壓增大，兩端的電壓減小，所以?xún)啥穗妷簻p小，電壓表讀數(shù)減小，A對(duì)。3.我國(guó)將發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，并發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船與其實(shí)現(xiàn)太空對(duì)接．假設(shè)T代表“天宮一號(hào)”，S代表“神舟八號(hào)”，它們繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示，則A．T的周期大于S的周期B．T的速率大于S的速率C．T的向心加速度大于S的向心加速度D．S須加速后才能與T實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：AD4.（多選）某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖，在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下，出水速度為v，供水系統(tǒng)的效率為η，現(xiàn)測(cè)量出桶底到出水管之間的高度差H，出水口傾斜，其離出水管的高度差可忽略，出水口的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．出水口單位時(shí)間內(nèi)的出水體積Q=vSB．出水口所出水落地時(shí)的速度C．出水后，手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為+D．手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；功能關(guān)系．分析：出水口的體積V=Sl，再除以時(shí)間即為位時(shí)間內(nèi)的出水體積，水從出水平流出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出落地時(shí)豎直方向的速度，再根據(jù)幾何關(guān)系求出出水口所出水落地時(shí)的速度，在時(shí)間t內(nèi)，流過(guò)出水口的水的質(zhì)量m=ρSvt，手連續(xù)穩(wěn)定按壓使水具有初動(dòng)能和重力勢(shì)能，根據(jù)勢(shì)能和動(dòng)能的表達(dá)式及供水系統(tǒng)的效率求出手連續(xù)穩(wěn)定按壓做的功，再根據(jù)求解功率即可．解答：解：A、出水口的體積V=Sl，則單位時(shí)間內(nèi)的出水體積Q=，故A正確；B、水從出水平流出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則落地時(shí)速度方向速度，所以出水口所出水落地時(shí)的速度v==，故B錯(cuò)誤；C、手連續(xù)穩(wěn)定按壓使水具有初動(dòng)能和重力勢(shì)能，在時(shí)間t內(nèi)，流過(guò)出水口的水的質(zhì)量m=ρSvt，則出水口的水具有的機(jī)械能E=，而供水系統(tǒng)的效率為η，所以手連續(xù)穩(wěn)定按壓做的功為W=，則功率P=，故C正確；D、手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和除以供水系統(tǒng)的效率η，故D錯(cuò)誤；故選：AC點(diǎn)評(píng)：解答本題要知道水從出水平流出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解，注意手連續(xù)穩(wěn)定按壓時(shí)做水做的功沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，注意供水系統(tǒng)的效率，難度適中．5.模塊3-3試題有以下說(shuō)法：A.氣體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大B.即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速度是非常小的C.對(duì)物體做功不可能使物體的溫度升高D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E.一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器，被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為Ｔ的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室，若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí)，其溫度仍為ＴF.空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的。G.對(duì)于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時(shí)，速度大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的其中正確的是___________。（選錯(cuò)一個(gè)扣１分，選錯(cuò)兩個(gè)扣3分，選錯(cuò)三個(gè)或三個(gè)以上得0分，最低得分為0分）參考答案：答案：ABEG解析：溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀體現(xiàn)，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大。與分子的質(zhì)量無(wú)關(guān)。所以A正確。分子的平均動(dòng)能是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并不是所有的分子的速度，所以溫度高的物體也有大量的分子速度比較小，而溫度低的物體也有大量的分子速度比較大。所以B也正確。改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，所以C錯(cuò)誤。氣體的內(nèi)能除分子勢(shì)能、分子平均動(dòng)能有關(guān)外，還與氣體的質(zhì)量有關(guān)。對(duì)于氣體分子間作用力可以忽略時(shí)，氣體的內(nèi)能只由溫度和質(zhì)量決定。分子越多，總的能量越大。所以D錯(cuò)誤。因?yàn)樵谌プ栏舭鍟r(shí)，氣體沒(méi)有對(duì)外做功，能量不變。（沒(méi)有受力物體，雖然有位移，但也不做功）。所以E正確。所有的機(jī)器工作都要遵從熱力學(xué)第一定律和第二定律，因?yàn)檫@時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響。所以F錯(cuò)誤。氣體分子地速度指的是平均速度，溫度越低，平均速度越低，速度大的分子數(shù)目減少，速度小的分子數(shù)目增加。所以G正確。熱力學(xué)第二定律有內(nèi)容是不可能從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)做功而對(duì)外界沒(méi)有影響。所以可以從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)對(duì)外界做功，但此時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響。所以H錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物理興趣小組準(zhǔn)備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：①I(mǎi)g=l00μA的微安表一個(gè)；②電動(dòng)勢(shì)E=1．5V，電阻可忽略不計(jì)的電源一個(gè)；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個(gè)；④紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線(xiàn)若干。某同學(xué)用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至14kΩ，就成功地改裝了一個(gè)簡(jiǎn)易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤(pán)刻線(xiàn)如圖乙所示，其中“15”刻線(xiàn)是微安表的電流半偏刻線(xiàn)處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內(nèi)阻Rg=____Ω。

（3）理論和實(shí)驗(yàn)研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎(chǔ)上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標(biāo)度也不改變，僅增加一個(gè)電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：7.某物理興趣小組利用學(xué)校的數(shù)字實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量小車(chē)瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將長(zhǎng)直木板B支成斜面，小車(chē)C的前端固定擋光片P，光電門(mén)G固定在木板的側(cè)面A處，讓小車(chē)在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計(jì)時(shí)器（未畫(huà)出）記錄擋光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光的時(shí)間。興趣小組共準(zhǔn)備了寬度不同的五塊擋光片，分別做了五次實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)時(shí)擋光片的前沿均與小車(chē)的前端對(duì)齊），并計(jì)算出各次擋光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度。記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)順序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在如圖給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出圖線(xiàn)；（2）由所畫(huà)出的圖線(xiàn)，得出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_________;（3）由所畫(huà)出的圖線(xiàn)，得出小車(chē)前端過(guò)A處的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)________m/s。（以上兩空均保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）（3分）如下圖（2）（3分）0.930（0.900-0.960均給分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均給分）8.在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上固定三個(gè)帶等量正點(diǎn)的點(diǎn)電荷，其中心P點(diǎn)的電勢(shì)為U1，與P點(diǎn)關(guān)于AB邊對(duì)稱(chēng)的P’點(diǎn)的電勢(shì)為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點(diǎn)的點(diǎn)電荷，則P’的電勢(shì)為

。參考答案：

答案：＞

9.以初速度v做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力在第1s末和第2s末的功率之比為，重力在第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的平均功率之比為，則:=

。參考答案：10.特種兵過(guò)山谷的一種方法可化簡(jiǎn)為如右圖所示的模型：將一根長(zhǎng)為2d、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面。開(kāi)始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對(duì)滑輪的水平拉力為_(kāi)________mg；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為_(kāi)________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：1/2

11.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個(gè)電量為﹣2×10﹣9C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功8×10﹣9J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功也是8×10﹣9J．則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由N指向M，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C．參考答案：解：根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而從M移到P時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，且N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，即場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案為：由N指向M，100．12.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應(yīng)。幾種金屬的逸出功金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1參考答案：6

2.55

銫13.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_______________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_(kāi)____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_(kāi)________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小關(guān)系；實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5是保持壓力相同，研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面材料之間的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法；分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為接觸面相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫(xiě)出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（17分）如圖，一個(gè)質(zhì)量為M的人，站在臺(tái)秤上，手拿一個(gè)質(zhì)量為m，懸線(xiàn)長(zhǎng)為R的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，且擺球恰能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，求臺(tái)秤示數(shù)的變化范圍。參考答案：17.在某高速公路發(fā)生一起車(chē)禍，車(chē)禍系輪胎爆胎所致。已知汽車(chē)行駛前輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2．5atm，溫度為27℃，爆胎時(shí)胎內(nèi)氣體的溫度為87℃，輪胎中的空氣可看作理想氣體。(1)求爆胎時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)從微觀上解釋爆胎前胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的原因；(3)爆胎后氣體迅速外泄，來(lái)不及與外界發(fā)生熱交換，判斷此過(guò)程胎內(nèi)原有氣體內(nèi)能如何變化?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。參考答案：)氣體作等容變化，由查理定律得①（2分）T1=t1＋273

②T2＝t2＋273

③atm

t1＝27°C

t2＝87°C由①②③得：atm（2分）氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體壓強(qiáng)增大，超過(guò)輪胎承受的極限，造成爆胎（2分）（3）氣體膨脹對(duì)外做功，但是沒(méi)有吸收或者放出熱量，由熱力學(xué)第一定律得＜0，內(nèi)能減少（2分）18.如圖甲所示，空間Ⅰ區(qū)域存在方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左右邊界線(xiàn)MN與PQ相互平行，MN右側(cè)空間Ⅱ區(qū)域存在一周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿紙面垂直MN邊界，電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向左為電場(chǎng)的正方向）．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)．（1）若場(chǎng)強(qiáng)大小E1=E2=E，A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)，為使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大，交變電場(chǎng)變化周期的最小值T0應(yīng)為多少？粒子的最大速度v0為多大？（2）設(shè)磁場(chǎng)寬度為d，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使粒子以速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)后都能從磁場(chǎng)左邊界PQ穿出，求磁感應(yīng)