湖北省荊州市公安縣藕池中學2022年高三物理期末試卷含解析

湖北省荊州市公安縣藕池中學2022年高三物理期末試卷含解析一、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.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星能把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預報提供準確、全面和及時的氣象資料。設地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是：A．同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的速度的倍B．同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍C．同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的倍D．同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的倍參考答案：D2.在“驗證牛頓第二定律”實驗中，得到加速度與力的關系圖像如甲圖所示；在“探究彈力與彈簧伸長的關系”實驗中,得到彈力與彈簧伸長量關系圖像如乙圖所示，以下關于兩圖像的分析中正確的是(

)A.甲圖像不過原點可能是因為實驗時平衡摩擦力過度B.甲圖像不過原點可能是因為實驗時沒有平衡摩擦力C.乙圖像不過原點可能是因為彈簧伸長量超過彈性限度D.乙圖像不過原點可能是因為作圖時錯將彈簧長度當成彈簧伸長量參考答案：B、D3.如圖所示的電路中，A，B兩燈電阻均為R，且R>r，L為純電感線圈，原先S1，S2均斷開，則A．S1閉合瞬間，A，B兩燈同時亮B．S1閉合后，再閉合S2，兩燈亮度不變C．S1，S2均閉合后，再斷開S1，B燈立即熄滅，A燈突亮一下才熄滅D．Sl，S2均閉合后，先斷開S2，再斷開S1，B燈立即熄滅，A燈突亮一下才熄滅參考答案：答案：C4.利用速度傳感器與計算機結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖像.某同學在一次實驗中得到的運動小車的速度—時間圖像如圖所示，由此可以知道

（

）A．小車先做加速運動，后做減速運動B．小車運動的最大速度約為0.8m/sC．小車的最大位移是0.8mD．小車做曲線運動參考答案：AB5.（單選）如圖所示，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，L1、L2為兩個相同的燈泡，線圈L的直流電阻不計，與燈泡L1連接的是一只理想二極管D．下列說法中正確的是（

）A．閉合開關S穩(wěn)定后L1、L2亮度相同B．斷開S的瞬間，L2會逐漸熄滅C．斷開S的瞬間，L1中電流方向向左D．斷開S的瞬間，a點的電勢比b點高參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應，則從躍遷到時釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c睛】解決本題的關鍵知道光子能量與能極差的關系，即，以及知道光電效應產(chǎn)生的條件。7.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預報提供準確、全面和及時的氣象資料。設地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的

倍，同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的

倍。參考答案：8.在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線不過坐標原點的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當拉力為8N時，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當拉力為0N時，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線不過坐標原點的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒有外力的情況下已經(jīng)伸長了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．9.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器(設在整個過程中小車所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖乙、圖丙所示，圖中O點是打點計時器打的第一個點．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運動的最大速度為________m/s.

(2)該電動小車運動過程中所受的阻力為________N.(3)該電動小車的額定功率為________W.參考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)10.（6分）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場，如圖所示?，F(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為q=+1.0×10-17C，質(zhì)量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：⑴經(jīng)過

秒煙塵顆粒可以被全部吸附？⑵除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了

焦耳功？參考答案：⑴當最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J11.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

m／s．參考答案：0.8

4

L

0.5由甲圖知，質(zhì)點N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時刻質(zhì)點處于平衡位置且向上振動，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知L點處于平衡位置且向上振動，所以乙圖是L的振動圖象。12.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應方程如下：①這個核反應稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應，需要將反應物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應后生成物的總質(zhì)量比核反應前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：13.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減?。粴怏w的壓強減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.全自動洗衣機中的水位開關是一個壓力開關，它是利用開關內(nèi)的空氣隨著水位上升所增加的壓力來關閉水閥．在排水時，隨著水位的下降，空氣室內(nèi)的壓力隨之下降，開關回復到初始位置．如圖所示，當水被注入洗衣桶后，其中的空氣很快被封閉在左側(cè)的小管中，隨著水位的上升，被封閉的空氣的壓強將增大．已知桶內(nèi)外液面差h的范圍為15cm～35cm．①求被封閉的空氣的壓強p的范圍．②若橡膠膜片的半徑r=2.5cm，則壓縮空氣對橡膠膜片產(chǎn)生的最大壓力為多大？（設水的密度為kg／m3，標準大氣壓為Pa，g=10m/s2）參考答案：（1）由壓強公式得Pa

（3分）Pa

（2分）所以，被封閉的空氣的壓強p的范圍是Pa～Pa

（1分）（2）壓縮空氣對橡膠膜片產(chǎn)生的最大壓力為N=203.1N

17.天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。經(jīng)觀測某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星A、B圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T。已知恒星A、B之間的距離為L，A、B的質(zhì)量之比2：1，萬有引力常量為G，求：（1）恒星A做勻速圓周運動的軌道半徑RA；（2）雙星的總質(zhì)量M。ks5u…參考答案：解:設兩顆恒星的質(zhì)量分別為，做圓周運動的半徑分別為，角速度分別為．根據(jù)題意有:

①

（1分）②

（1分）根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律，有③

（2分）④

（2分）聯(lián)立以上各式解得

⑤

（1分）根據(jù)解速度與周期的關系知⑥

（1分）聯(lián)立③⑤⑥式解得⑦

（1分）18.由透明體做成的三棱柱，橫截面為有一個銳角為300的直角三角形，如圖乙所示，AC面鍍膜，經(jīng)透明體射到AC面的光只能反射?，F(xiàn)有一束光從AB面的D點垂直AB面射入透明體，經(jīng)AC面E