省直轄縣級行政區劃潛江市章華高級中學2022-2023學年高三物理上學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1.兩個繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛星，軌道如圖所示，下列判斷正確的是：A、兩衛星的角速度關系：ωa<ωbB、兩衛星的向心加速度關系：aa>abC、兩衛星的線速度關系：va>vbD、兩衛星的周期關系：Ta<Tb參考答案：A2.下列說法正確的是（）A．﹣2℃時水已經結為冰，此時水分子已經停止了熱運動B．100℃水的內能小于100℃水蒸氣的內能C．懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈D．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大E．一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，熵增大參考答案：CDE【分析】物質是由大量分子組成的；分子永不停息的做無規則的熱運動；分子間存在相互作用的引力和斥力，并且引力與斥力都隨分子間的距離的增大而減??；明確布朗運動的決定因素，知道顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈；明確熱力學第二定律的內容，知道理想氣體自由膨脹時，體積增大，熵增大．【解答】解：A、﹣2℃時水已經結為冰，雖然水分子熱運動劇烈程度降低，但不會停止熱運動，故A錯誤．B、只有同質量的水和水蒸氣才能比較內能．故B錯誤；C、懸浮在液體中的顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈，故C正確；D、分子間的引力與斥力都隨分子間的距離的減小而增大，故D正確；E、一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，無序性增加，故熵增大，故E正確．故選：CDE．【點評】本題考查分子動理論的基礎知識，屬記憶內容，其中要注意的是分子間作用力與分子間距離的關系，同時注意明確熱力學第二定律所描述的方向性和熵增加原理．3.如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，質點P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是

A．這列波是沿x軸負方向傳播的

B．質點P在0.4s時刻速度方向與加速度方向相同

C．t=0.5s時，質點P的速度沿y軸負方向．

D．質點P在0.9s時間內經過的路程為0.48m參考答案：AD4.（多選）如圖所示，n個完全相同、邊長足夠小且互不粘連的小方塊依次排列，總長度為l，總質量為M，它們一起以速度v在光滑水平面上滑動，某時刻開始滑上粗糙水平面．小方塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數為μ，若小方塊恰能完全進入粗糙水平面，則摩擦力對所有小方塊所做功的數值為（）A．B．Mv2C．D．μMgl參考答案：【考點】：功的計算．【專題】：功的計算專題．【分析】：恰能完全進入粗糙水平面，說明進入后的速度為零，把所以方塊看做質點可以方便解題．：解：小方塊恰能完全進入粗糙水平面，說明進入后的速度為零，根據功的公式：W=fS=0.5μMgl，根據動能定理：W=0﹣=﹣故選：AC【點評】：要從題目中得到隱含條件，應用動能定理，看做質點后能方便處理此類問題．5.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質中均以1.0m/s的速率沿同一直線相向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，圖中小方格的邊長為0.1m。則以下不同時刻，波形正確的是（

）參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(5分，選修物理3-4)如圖13所示為某一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，由此可知該波沿

傳播，該時刻a、b、c三點速度最大的是

點，加速度最大的是

點，從這時刻開始，第一次最快回到平衡位置的是

點。若t=0.02s時質點c第一次到達波谷處，則此波的波速為

m/s。參考答案：答案：x軸正方向，a，c，c,100(每空1分)7.圖12（a）是“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車受到的阻力，應適當抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細砂和小桶的總質量為m，小車的質量為M，實驗要求m

M（填“遠大于”或“遠于”）。該實驗的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是

，其值與真實值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實值為

。

（3）已知打點計時器的打點周期為0．02s，一位同學按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個點取一個計數點，則計數點l、2間的距離S12=____cm，計數點4的速度v4=

m/s，小車的加速度a=

m/s2。

（4）保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數據的恰當方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車的質量不變，改變細砂的質量，甲、乙、丙三位同學根據實驗數據分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過原點，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：8.為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規律，某同學采用了探究“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置如圖1所示．實驗時，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”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．②從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數據如下表：時間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請根據實驗數據在圖2中作出小車的v－t圖象．圖2

③通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．解析①打點計時器要在釋放小車之前接通電源．②選取合適的坐標標度，描點連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大．9.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數據，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發射器（2分）（2）小車的質量遠大于重物的質量（2分）（3）②（1分）；①（1分）10.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態能量為E1(E1<0)，電子質量為m，基態氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠，則能級越高，氫原子能量越大．基態中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發生電離時其電勢能為0，動能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=11.（1）已知能使某金屬產生光電效應的極限頻率為υ0，當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產生的光電子的最大初動能為

。當照射光的頻率繼續增大時，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個有界的勻強磁場，磁感應強度B=0.50T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在距磁場左邊界MN的1.0m處有一個放射源A，內裝放射物質（鐳）,發生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質子、中子的質量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對α粒子

動量守恒得

12.某小組同學嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現高度差．實驗的部分數據記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據表中數據，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關系圖線；（2）實驗環境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態，應使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）13.馬拉著質量為60kg的雪橇，從靜止開始用80s的時間沿平直冰面跑完1000m。設雪橇在運動過程中受到的阻力保持不變，并且它在開始運動的8s時間內做勻加速直線運動，從第8s末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續做直線運動，最后一段時間雪橇做的是勻速直線運動，速度大小為15m/s，已知開始運動的8s內馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個運動過程中馬拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在運動過程中所受阻力大小是_________N。參考答案：答案：687；48.2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發現太陽發光是由于其內部不斷發生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP=1.0073u，α粒子的質量mα=4.0015u，電子的質量me=0.0005u．1u的質量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（7分）一定質量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強減小（1分）一定質量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減小．（3分）一定質量的理想氣體，溫度不變時，內能不變，根據熱力學第一定律可知，當氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區域，與兩板及左側邊緣線相切。一個帶正電的粒子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側邊緣O1點以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區域，并從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若撤去磁場，粒子仍從O1點以相同速度射入，則經時間打到極板上。（1）求兩極板間電壓U（2）若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使粒子從兩板左側間飛出，射入的速度應滿足什么條件參考答案：解：（1）設粒子從左側O1點射入的速度為，極板長為粒子在初速度方向上做勻速直線運動，

（2分）在電場中:

（1分）

（2分）

（1分）在復合場中作勻速運動：

（2分）解得

（2分）（2）設粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r，粒子恰好從上極板左邊緣飛出時速度的偏轉角為，由幾何關系可知：，（2分）(寫成R+r=R同樣得此2分)因為

，qE=qv0B,

所以

（2分）根據向心力公式

，解得v=

（2分）所以，粒子兩板左側間飛出的條件為

（2分）

17.（12分）如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內徑很小，水平部分BC長14厘米，一空氣柱將管內水銀分隔成左右兩段，大氣壓強相當于高為76厘米水銀柱的壓強。（1）當空氣柱溫度為開，長為厘米時，BC管內左邊水銀柱長2厘米，AB管內水銀柱長也是2厘米，則右邊水銀柱總長是多少？（2）當空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內？（3）當空氣柱溫度為490開時，兩豎直管內水銀柱上表面高度各為多少？

參考答案：解析：（1）U形管兩端均開口，所以兩豎直管內水銀面高度應相同，即右邊豎直管內水銀柱高度為（厘米）

右邊水平管內水銀柱長度為

14－－2=4（厘米）

右邊水銀柱總長是

4+2=6（厘米）