湖南省衡陽市常寧水口山高級中學(xué)2022高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市常寧水口山高級中學(xué)2022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符合題意1.下列說法準確的是（）A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D．不可能從單一熱源吸收熱量使之完全轉(zhuǎn)化為有用的功而不產(chǎn)生其他影響E．當溫度升高時，物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率一定都增大參考答案：ACD【考點】熱力學(xué)第二定律；布朗運動；分子間的相互作用力．【分析】布朗運動的無規(guī)則性反應(yīng)了液體分子熱運動的無規(guī)則性；根據(jù)分子力的特點與變化規(guī)律分析；熱傳導(dǎo)的過程有一定的方向性；溫度是分子平均動能的標志．【解答】解：A、顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的無規(guī)則的運動是布朗運動，但做布朗運動的是固體小顆粒，而不是分子的運動，但它反映了分子運動的無規(guī)則性．故A正確；B、當分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，斥力減小得快故表現(xiàn)為引力；當分子間距小于r0時，分子間斥力大于引力分子力表現(xiàn)為斥力，隨距離的增大而減小；當分子間距大于r0時，分子間斥力小于引力分子力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大先增大后減?。划敺肿娱g距增大到10倍r0以后，可以忽略，故B錯誤；C、當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力隨分子間距離的減小而增大，間距增大時斥力做正功，則分子勢能減小；當分子表現(xiàn)為引力時，間距增大時斥力做負功，則分子勢能增大．故C正確；D、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，不可能從單一熱源吸收熱量使之完全轉(zhuǎn)化為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，故D正確；E、溫度是分子平均動能的標志，是大量分子做無規(guī)則的熱運動的統(tǒng)計規(guī)律，當溫度升高時，物體內(nèi)分子的平均動能增大，并不是每一個分子熱運動的速率一定都增大．故E錯誤．故選：ACD2.兩木塊自左向右運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的．由圖可知（）A．在時刻t2以及時刻t5兩木塊速度相同B．在時刻t3兩木塊速度相同C．在時刻t3和時刻t4之間某瞬時兩木塊速度相同D．在時刻t4和時刻t5之間某瞬時兩木塊速度相同參考答案：C【考點】平均速度；瞬時速度．【分析】解答本題要看清圖示的意義，中間的刻線相當于刻度尺或坐標系，顯示物體在不同時刻的位置，對比相同時間內(nèi)的位移會發(fā)現(xiàn)物體的運動規(guī)律：下面的物體勻速運動，上面的物體勻加速運動．由于曝光時間是相同的，設(shè)中間刻度每小格的尺寸為s和曝光時間為t，依據(jù)勻速或勻變速運動的規(guī)律就可求出物體運動的速度關(guān)系．其中利用了勻變速運動某段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度的推論．【解答】解：由于曝光時間是相同的，設(shè)中間刻度每小格的尺寸為s和曝光時間為t．下面的物體做勻速直線運動，運動的速度v=，上面木塊在相等時間內(nèi)的位移差是恒量，知上面木塊做勻加速直線運動，勻變速運動某段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，知t3時刻上面木塊的速度．t4時刻上面木塊的速度，則在時刻t3和時刻t4之間某瞬時兩木塊速度相同．故C正確，A、B、D錯誤．故選：C．3.某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為，則質(zhì)點▲A．第1s末與第5s末的位移相同B．第1s末與第3s末的速度相同C．3s末至5s末的位移方向都相同D．3s末至5s末的速度方向都相同參考答案：D

A、由關(guān)系式可知，將t=1s和t=5s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移大小相同方向相反，故A錯誤；B、畫出對應(yīng)的位移-時間圖象，由圖象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，故B錯誤；C、由圖象可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，故C錯誤；D、由圖象可知，3s末至5s末的而速度是大小相同，方向也相同，故D正確。故選D。4.圖是有三個輸入端的復(fù)合門電路，當C端輸入0時，Y輸出0。那么A、B端的輸入分別是

A．1、1

B．0、1

C．1、0

D．0、0參考答案：答案：D5.甲、乙兩物體均做直線運動，它們在某段時間內(nèi)的位移x隨時間f變化的圖象如圖所示，則在0～t1時間內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．甲物體做加速運動B．甲、乙兩物體運動方向相同C．甲的平均速度比乙的平均速度大D．甲、乙兩物體的平均速度大小相等參考答案：D【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】位移圖象的斜率等于物體的速度，由數(shù)學(xué)知識比較速度的大小，確定物體的運動性質(zhì)．物體的位移大小等于縱坐標的變化量．【解答】解：A、位移圖象的斜率等于物體的速度，0～t1的時間內(nèi)甲沿正方向做減速運動，乙沿負方向做減速運動，運動方向相反．故AB錯誤．C、物體的位移大小等于縱坐標的變化量，根據(jù)圖象可知甲、乙兩物體的位移大小相等，時間相等，所以平均速度大小相等，故C錯誤，D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某集裝箱吊車的交流電動機輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當?shù)踯囈?.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時，測得電動機的電流為20A，電動機的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動機對集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動機消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動機的工作效率為η==75%。7.一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過打點計時器打下一系列點，從打下的點中選取若干計數(shù)點，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出。現(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點計時器電源頻率為50Hz。①打D點時，小車的瞬時速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車運動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止，本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個小車的加速度分別為a1和a2，上述四個物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

8.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①

分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（4分）（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，9.如圖甲，在xoy平面內(nèi)有兩個沿z方向（垂直xoy平面）做簡諧振動的點波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），兩波源的振動圖線分別如圖乙和圖丙所示，所產(chǎn)生的兩列橫波的波速均為1.0m/s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為_______m，兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互__________（選填加強、減弱或不能形成干涉）。參考答案：

(1).2m；

(2).加強波源S1振動的周期為T1=2s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為；同理可知；因，則，可知兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互加強。10.（1）如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A11.某同學(xué)做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結(jié)合點，圖中________是F1、F2合力的理論值，

是合力的實驗值，通過本實驗可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，

是正確的。參考答案：F

F′

力的平行四邊形定則12.①有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表。甲同學(xué)用一個多用電表測量上述電壓表的內(nèi)阻，如圖A所示：先將選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，刻度盤指針偏轉(zhuǎn)如圖B所示，電壓表的電阻應(yīng)為___

____Ω。這時乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內(nèi)阻很大。甲同學(xué)對此表示反對，認為歐姆表內(nèi)阻也很大，這不是電池的路端電壓。請你判斷：

同學(xué)的觀點是正確的。參考答案：_40K__

__甲___13.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，直角三角形OAC（a=30°）區(qū)域內(nèi)有B=0.5T的勻強磁場（邊界沒有磁場），方向如圖所示．兩平行極板M、N接在電壓為u的直流電源上，左板為高電勢．一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直O(jiān)A的方向從P點進入磁場中．帶電粒子的比荷為=105C/kg，OP間距離為L=0.3m．全過程不計粒子所受的重力，則：（1）若加速電壓U=125V，求粒子進入磁場是的速度大?。?）在（1）的條件下，通過計算說明粒子從三角形OAC的哪一邊離開磁場？（3）求粒子分別從OA、OC邊離開磁場時粒子在磁場中運動的時間．參考答案：解：（1）由動能定理有：qU=mv2代入數(shù)據(jù)解得：v=5×103m/s

（2）如圖所示，當帶電粒子的軌跡與OC邊相切時為臨界狀態(tài)，則有：R+=L

代入數(shù)據(jù)解得：R=0.1m

電荷磁場中有：qvB=m代入數(shù)據(jù)解得：R′=0.1m由于R=R′，又邊界處沒有磁場，粒子從剛好能從OC邊射出．（3）帶電粒子在磁場做圓周運動的周期為：T==4π×10﹣5s

當粒子從OA邊射出時，粒子在磁場中恰好運動了半個周期，有：t1==2π×10﹣5s

當粒子從OC邊射出時，粒子在磁場中運動的時間小于周期，有：t2≤T=π×10﹣5s

答：（1）粒子進入磁場是的速度大小為5×103m/s；（2）粒子從三角形OAC的OC邊離開磁場；（3）粒子分別從OA、OC邊離開磁場時粒子在磁場中運動的時間．17.如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細管彎成半徑為R＝0.4m的半圓形軌道CD，豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好．置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)．將一個質(zhì)量為m＝0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F1＝58N．水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長為x＝0.3m，與小球的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，右側(cè)BC段光滑．g＝10m/s2，求：(1)彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能．(2)小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力．參考答案：解析：(1)對小球在C處，由牛頓第二定律及向心力公式得F1－mg＝mv1＝＝m/s＝5m/s從A到B由動能定理得Ep－μmgx＝mv12Ep＝mv12＋μmgx＝×0.8×52J＋0.5×0.8×10×0.3J＝11.2J.(2)從C到D由機械能守恒定律得mv12＝2mgR＋mv22v2＝＝m/s＝3m/s由于v2>＝2m/s，所以小球在D處對軌道外壁有壓力．小球在D處，由牛頓第二定律及向心力公式得F2＋mg＝mF2＝m(－g)＝0.8×(－10)N＝10N.由牛頓第三定律得小球?qū)壍缐毫?0N.18.如圖所示，半徑R=0.80m的四分之一

光滑圓弧軌道豎直固定，過最低點的半徑OC處于豎直位置．其右方有