2022-2023學(xué)年湖南省長沙市望城縣第三中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖南省長沙市望城縣第三中學(xué)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(xiàng)符合題意1.如圖所示，勁度系數(shù)為k的彈簧下端固定在地面上，上端與一質(zhì)量為m的小球相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用力F將小球緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長．然后撤掉該力，小球從靜止開始下落，下落過程中的最大速度為v，不計空氣阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是（）A．小球的速度最大時，彈簧的彈性勢能為零B．撤掉力F后，小球從靜止下落到最大速度v的過程中，克服彈簧彈力做的功為﹣mv2C．彈簧的彈性勢能最大時，小球的加速度為零D．小球緩慢上移過程中，力F做功為參考答案：B【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律．【分析】分析小球的受力情況，判斷其運(yùn)動情況，從而確定其速度最大時彈簧的狀態(tài)．速度最大時，小球的合力為零，由胡克定律和平衡條件求出此時彈簧壓縮量，再根據(jù)動能定理，即可求解克服彈簧彈力做的功；當(dāng)速度最大時，彈簧的彈性勢能不為零，而彈簧的彈性勢能最大時，速度為零．【解答】解：A、撤掉該力，小球從靜止開始下落的過程中，受到彈簧向上的彈力和重力，彈力先小于重力，再等于重力，后大于重力，所以小球先向下加速后減速，當(dāng)彈力等于重力時速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈性勢能不為零．故A錯誤．B、小球速度最大時，有mg=kx，得x=．小球從靜止下落到最大速度v的過程中，根據(jù)動能定理，則有：mgx﹣W克=mv2，解得克服彈簧彈力做的功：W克=﹣mv2，故B正確；C、彈簧的彈性勢能最大時，小球的速度為零，彈簧形變量最大，彈力大于重力，則加速度不為零，故C錯誤；D、小球處于平衡位置時，則有：mg=kx；小球緩慢上移過程中，拉力是變力，取平均值，根據(jù)做功表達(dá)式，則有：力F做功W==，故D錯誤；故選：B2.在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到Vm后立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)直到停止，v–t圖像如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，阻力為f，全過程中牽引力做功為W1，克服阻力做功為W2，則

（

）

A．F:f=3:1

B．F:f=4:1

C．W1:W2=1:3

D．W1:W2=1:1參考答案：

答案：BD3.如圖所示,一物塊在一個水平力F作用下沿斜面勻速運(yùn)動,此力F的方向與斜面平行,某時刻將力F撤除,下列對撤除力F后物塊運(yùn)動的描述正確的是A.物塊仍沿斜面勻速運(yùn)動B.物塊沿原方向減速運(yùn)動C.物塊將做勻變速曲線運(yùn)動D.物塊將做非勻變速曲線運(yùn)動參考答案：D4.如圖所示，長為l的輕桿兩端各固定一個質(zhì)量均為m的小球a、b，系統(tǒng)置于傾角為的光滑斜面上，且杄可繞位于中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸平行于斜面轉(zhuǎn)動，當(dāng)小球a位于最低點(diǎn)時給系統(tǒng)一初始角速度，不計一切阻力，則A.在輕桿轉(zhuǎn)過180°的過程中，角速度逐漸減小B.只有o大于某臨界值，系統(tǒng)才能做完整的圓周運(yùn)動C.輕桿受到轉(zhuǎn)軸的力的大小始終為D.輕桿受到轉(zhuǎn)軸的力的方向始終在變化參考答案：C【分析】本題考查機(jī)械能守恒定律，關(guān)鍵是明確時A、B球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，單個球機(jī)械能不守恒，同時結(jié)合重心的概念進(jìn)行分析?！驹斀狻緼B．a(chǎn)、b構(gòu)成的系統(tǒng)重力勢能不變，系統(tǒng)動能不變，角速度是一個定值，即系統(tǒng)始終勻速轉(zhuǎn)動，故A、B錯誤；CD．對兩球a、b，由牛頓第二定律有：，解得：力方向始終沿斜面向上，故C正確，D錯誤。故選：C。5.如圖所示，1、3是圓軌道，2是橢圓軌道.關(guān)于人造衛(wèi)星，下列說法正確的是：衛(wèi)星在2軌道上的Q點(diǎn)的動能比在3軌道上的P點(diǎn)動能大.衛(wèi)星在3軌道的P點(diǎn)向心加速度比在2軌道上時P點(diǎn)的加速度大若要衛(wèi)星從2軌道變到3軌道，應(yīng)在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，這個過程中，引力對衛(wèi)星做負(fù)功若3軌道上原本就有一些衛(wèi)星，當(dāng)從3軌道變到2軌道時有可能會發(fā)生“撞車”參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.同打點(diǎn)計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運(yùn)動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：7.為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，得出各計數(shù)點(diǎn)的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．

(3)通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：（1）

之前

；

（2）（繪圖略）

（3）答：正確，有v-t圖像知v越大，a越小，

合力越小，風(fēng)阻力越大。8.請將下列兩個核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

參考答案：9.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形銅制線圈abcd邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處靜止釋放，cd邊剛離開磁場時速度與cd邊剛進(jìn)入磁場時速度相等，則線圈穿越磁場的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止），感應(yīng)電流所做的功為

，線圈的最小速度為

．參考答案：2mgd10.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過程中由于受到微小的阻力，軌道半徑將緩慢減小。在此運(yùn)動過程中，衛(wèi)星所受萬有引力大小將

(填“減小”或“增大”)；其速度將

(填“減小”或“增大”)。

參考答案：增大，增大

11.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev12.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作?！?/p>

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點(diǎn)，可獲得各計數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；13.V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場，射出B點(diǎn)時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期可以求出電子的運(yùn)動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動的時間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為．點(diǎn)評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚電子運(yùn)動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．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(qiáng)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(yùn)動的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動的平均速率減小；氣體的壓強(qiáng)減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有一個直角三角形斜面體，傾角θ為30°，斜邊長為x0，以斜面頂部O點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，沿斜面向下建立一個一維坐標(biāo)x軸．斜面頂部安裝一個小的定滑輪，通過定滑輪連接兩個物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量分別為m1、m2，所有摩擦均不計，開始時A處于斜面頂部，并取斜面底面所處的水平面為零重力勢能面，B物體距離零勢能面的距離為；現(xiàn)加在A物體上施加一個平行斜面斜向下的恒力F，使A由靜止向下運(yùn)動．當(dāng)A向下運(yùn)動位移x0時，B物體的機(jī)械能隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖乙，則結(jié)合圖象可求：（1）B質(zhì)點(diǎn)最初的機(jī)械能E1和上升x0時的機(jī)械能E2；（2）恒力F的大?。畢⒖即鸢福嚎键c(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）物體具有的機(jī)械能等于物體的動能加勢能，利用圖象關(guān)系即可求得（2）以AB組成的系統(tǒng)，當(dāng)物體B運(yùn)動到，利用動能定理球的速度，再利用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式即可求得恒力解答：解：（1）B物體最初的動能夠?yàn)榱?，重力勢能為Ep=﹣，故B物體的機(jī)械能為上升后由圖象可求B物體的機(jī)械能為（2）F為恒力，AB組成的系統(tǒng)以恒定的加速度運(yùn)動，當(dāng)B運(yùn)動時機(jī)械能為零，可得解得v=由運(yùn)動學(xué)公式求的a=對AB組成的系統(tǒng)由牛頓第二定律得F+m1gsinθ﹣m2g=（m1+m2）aF=答：（1）B質(zhì)點(diǎn)最初的機(jī)械能E1和上升x0時的機(jī)械能E2為（2）恒力F的大小為．點(diǎn)評：本題主要考查了動能定理與運(yùn)動學(xué)及牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，利用好圖象是關(guān)鍵17.某人在距地面10m高處，將質(zhì)量為2kg的小球以5m/s的水平速度拋出，不計空氣阻力，求小球落地時的速度大小（取g=）.參考答案：解:mgh=mv2－mv02

(8分)得v==