2021-2022學(xué)年湖北省武漢市江夏第一高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖北省武漢市江夏第一高級中學(xué)高三物理下學(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15分每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1. 氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的 A溫度和壓強(qiáng)B體積和壓強(qiáng) C溫度和體積 D壓強(qiáng)和溫度參考答案：C溫度是分子平均動能的量度，分子勢能跟分子間的距離有關(guān)，故本題應(yīng)選C。2. 足球運(yùn)動員在距球門正前方s處的罰球點(diǎn)，準(zhǔn)確地從球門正中央橫梁下邊緣踢進(jìn)一球。橫梁下邊級離地面的高度為h，足球質(zhì)量為m，空氣阻力忽略不計，運(yùn)動員至少要對足球做的功為W。 下面給出功W的

2、四個表達(dá)式中只有一個是合理的，你可能不會求解W，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷，W的合理表達(dá)式應(yīng)為（ ）A BC D參考答案：A3. （單選）我國正在自主研發(fā)“北斗二號”地球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步衛(wèi)星等組成，可將定位精度提高到 “厘米”級，會在交通、氣象、軍事等方面發(fā)揮重要作用已知三種衛(wèi)星中，中軌道衛(wèi)星離地最近，同步衛(wèi)星離地最遠(yuǎn)則下列說法中正確的是A中軌道衛(wèi)星的線速度小于高軌道衛(wèi)星的線速度B中軌道衛(wèi)星的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C若一周期為8h的中軌道衛(wèi)星，某時刻在同步衛(wèi)星的正下方，則經(jīng)過24 h仍在該同步衛(wèi)星的正下方D高軌道衛(wèi)星的

3、向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度參考答案：C4. （多選）下列說法中正確的是（）A布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動B對一定質(zhì)量的氣體加熱，其體積和內(nèi)能可能都增加C物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，分子的平均動能越大D分子間的引力與斥力同時存在，斥力可能小于引力E第二類永動機(jī)違反能量守恒定律參考答案：考點(diǎn)：布朗運(yùn)動；溫度是分子平均動能的標(biāo)志；熱力學(xué)第二定律分析：布朗運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，分子間的引力與斥力同時存在，斥力可能小于、大于或等于引力，第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律解答：解：A、布朗運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動，間

4、接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，A錯誤；B、對一定質(zhì)量的氣體加熱，其體積和內(nèi)能可能都增加，因?yàn)楦淖儍?nèi)能的方式有做功和熱傳遞，B正確；C、物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，分子的平均動能越大，C正確；D、分子間的引力與斥力同時存在，斥力可能小于、大于或等于引力，D正確；E、第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律，E錯誤；故選：BCD點(diǎn)評：掌握布朗運(yùn)動的實(shí)質(zhì)：是固體顆粒的運(yùn)動，不是分子的運(yùn)動，會分析分子力與分子間距 的關(guān)系，記住永動機(jī)不能制成的原因5. （單選）如圖13所示，小球沿水平面通過O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過最高點(diǎn)P，然后落回水平面不計一切阻力下列說法正確的是（）A

5、小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為RB小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為4R C小球運(yùn)動到半圓弧最高點(diǎn)P時向心力恰好為零D若將半圓弧軌道上部的圓弧截去，其他條件不變，則小球能達(dá)到的最大高度比P點(diǎn)高參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質(zhì)量為m的地球同步通訊衛(wèi)星，離開地面的高度為H ，則它繞地球運(yùn)行時所受的向心力大小為_，運(yùn)行時的線速度大小為_。參考答案： 7. 做勻加速直線運(yùn)動的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計時器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y

6、軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標(biāo)系中，則小車運(yùn)動的加速度是 m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。 參考答案：_o.75_8. 有人設(shè)想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強(qiáng)度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。 參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因?yàn)殪o電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0（5分）9. 如圖所示，A、B兩點(diǎn)間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時，UCD=_ ，當(dāng)K斷開時，UCD=_。 參考答案：0 U/310. 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌

7、面的動摩擦因數(shù)”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量出滑塊的質(zhì)量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊由靜止開始加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況。選取的實(shí)驗(yàn)紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)的時間隔均為0.1s，則物體運(yùn)動的加速度為 m/s2，細(xì)線對滑塊的拉力大小為 N，滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)= 。（重力加速度為，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 參考答案：085； 18 03711. 一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)

8、動，落地速度大小為8 m/s 則它是從 m高處開始下落的，下落時間為- s參考答案：12. 在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為m的小車，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車上站著一個質(zhì)量為m/2的人，當(dāng)人從A車跳到B車上，并與B車保持相對靜止，則A車與B車速度大小之比等于_，A車與B車動量大小之比等于_。參考答案：3:2；1:1。13. 如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，可能發(fā)出 個能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為 eV，若用此光照射到逸出功為3.06 eV的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為 V。參考答案：10, 13.06, 10三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題1

9、1分，共計22分14. 某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，用伏安法研究某電子元件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲線，要求多次測量盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：A直流電源（6V，內(nèi)阻不計）B電流表G（滿偏電流 3mA，內(nèi)阻Rg=10）C電流表A（00.6A，內(nèi)阻未知）D滑動變阻器（020，10A）E滑動變阻器（0200，1A）F定值電阻R0（阻值1990）G開關(guān)與導(dǎo)線若干（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計出測量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“”表示）（畫在圖1方框內(nèi)）（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用D（填寫器材序號）（3）將上述電

10、子元件R1 和另一電子元件R2接入如圖2所示的電路甲中，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中ob、oa所示電源的電動勢E=6.0V，內(nèi)阻忽略不計調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1的阻值為10，R3接入電路的阻值為4參考答案：考點(diǎn)：描繪小電珠的伏安特性曲線專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題分析：（1）在該實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器采用分壓接法，由于沒有電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻的電流表G進(jìn)行改裝，由此可畫出原理圖（2）在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器（3）電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，說明它們的電壓和電流相等，根據(jù)圖象求出此時流過R1和R

11、2的電壓電流，從而求出R1的阻值，根據(jù)串并聯(lián)知識進(jìn)一步求出滑動變阻器接入電路中的電阻值解答：解：（1）描繪伏安特性曲線，電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；由題意可知，沒有電壓表，需要用已知內(nèi)阻的電流表G與定值電阻R0串聯(lián)測電壓，電壓表內(nèi)阻為10+1990=2000，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：（2）滑動變阻器采用分壓接法，所以在選擇時選擇總阻值較小的滑動變阻器D，便于調(diào)節(jié)（3）電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，說明它們的電壓和電流相等，由圖（3）乙可知，此時電阻兩端的電壓為U=2.5V，I=0.25A，根據(jù)歐姆定律得：R1=10根據(jù)串并聯(lián)

12、電路特點(diǎn)，可知，此時流過R3的電流為：I=I=0.25A，兩端的電壓為：U=E2U=6V2.52V=1VR3=4故答案為：（1）如圖所示（2）D （3）10； 4點(diǎn)評：本本題考查了設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求功率；第（3）小桶是本題的難點(diǎn)，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出R2兩端電壓，由圖象求出通過R2的電流是正確解題的關(guān)鍵15. 下圖中的甲、乙兩種打點(diǎn)計時器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的。光電計時器像打點(diǎn)計時器一樣，也是一種研究物體運(yùn)動情況的計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖丙所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)一輛帶有檔光片的小車從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示擋光片的擋光

13、時間。某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，做了一個U型遮光板如圖丁所示，兩個遮光片寬度均為L=5mm，將此U型遮光板裝在小車上，讓小車做勻速直線運(yùn)動通過靜止的光電計時器，實(shí)驗(yàn)時測得兩次遮光時間分別為從第一遮光片遮光到第二個遮光片遮光經(jīng)過的時間t=1s，則：（1）圖乙是_（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計時器，電源采用的是_（填“交流46V”或“交流220V”）。（2）第一個遮光片通過光電門的速度大小為_m/s，第二個遮光片通過光電門的速度大小為_m/s。（3）小車做加速直線運(yùn)動的加速度大小為_m/s2。參考答案：（1）電火花交流220V（2）0.050.10（3）0.05 解析： （

14、1）圖乙是電火花打點(diǎn)計時器，電源采用的是交流220V。（2）第一個遮光片通過光電門的速度平均大小為v10.05m/s；第二個遮光片通過光電門的速度平均大小為v20.10m/s。（3）根據(jù)加速度定義式可得滑塊的加速度a0.05m/s2。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如果在示波器偏轉(zhuǎn)電極XX和YY上都沒加電壓，電子束從金屬板小孔射出后將沿直線運(yùn)動，打在熒光屏上，在那里產(chǎn)生一個亮斑如果在偏轉(zhuǎn)電極XX上不加電壓，只在偏轉(zhuǎn)電極YY上加電壓，電子在偏轉(zhuǎn)電極YY的電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，離開偏轉(zhuǎn)電極YY后沿直線前進(jìn)，打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生位移y，如圖乙所示（1）設(shè)偏轉(zhuǎn)電極YY上的電壓為U、板

15、間距離為d，極板長為l1，偏轉(zhuǎn)電極YY到熒光屏的距離為l2電子所帶電量為e、質(zhì)量為 m，以v0的速度垂直電場強(qiáng)度方向射入勻強(qiáng)電場，如圖乙所示試求y？（2）設(shè)電子從陰極射出后，經(jīng)加速電場加速，加速電壓為U；從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏移量為y在技術(shù)上我們把偏轉(zhuǎn)電場內(nèi)單位電壓使電子產(chǎn)生的偏移量（即y/U）稱為示波管的靈敏度，試推導(dǎo)靈敏度的表達(dá)式，并提出提高靈敏度可以采用的方法參考答案：（1）根據(jù)幾何知識可知yyl2tan1電子在電場中運(yùn)動的時間 1偏移量 1設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為，則1所以有1即1（2）電子在加速電場加速后，有，1得電子在YY內(nèi)的加速度為，1電子在YY內(nèi)運(yùn)動的時間： 所以，偏轉(zhuǎn)位移 1根據(jù)靈敏度的

16、定義 1根據(jù)的表達(dá)式可知，要提高示波管的靈敏度，可增加偏轉(zhuǎn)電極的長度、減小偏轉(zhuǎn)電極間距離或減小電子槍的加速高壓。217. 如圖所示，以8 m/s速度勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2 s將熄滅，此時汽車距離停車線17 m該車加速時最大加速度大小為2 m/s2，減速時最大加速度大小為4 m/s2此路段允許行駛的最大速度為125 m/s，某司機(jī)正常反應(yīng)時間為04 s問：（1）這位司機(jī)打算加速前進(jìn)，他能否在綠燈熄滅前通過停車線？（2）若這位司機(jī)酒后駕駛，反應(yīng)時間變?yōu)樵瓉淼?倍，分析他是否會闖紅燈？參考答案：（1）能在綠燈熄滅前通過停車線（2）會闖紅燈解析：（1）司機(jī)在綠燈熄滅前行駛的位移：汽車在反應(yīng)時間內(nèi)行駛的位移x1=v0t反1在加速時行駛的位移x2=v0t1a1tx總1=x1x2=1856 m大于17 m，所以汽車能在綠燈熄滅前通過停車線18. 如圖是壓榨機(jī)的原理示意圖，B為固定鉸鏈，A為活動鉸鏈，在A處作用一水平力F，滑塊C就以比F大得多的壓力壓物體D.已