2021年湖南省湘潭市縣響塘鄉(xiāng)仙女中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年湖南省湘潭市縣響塘鄉(xiāng)仙女中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，和為等溫過程，和為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。（1）該循環(huán)過程中，下列說法正確的是___▲____。（A）過程中，外界對氣體做功（B）過程中，氣體分子的平均動能增大（C）過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多（D）過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是___▲____（選填“”、“”、“”或“”）。若氣體在過程中吸收63kJ的熱量，在過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為___▲____kJ。（3）若該循環(huán)過程中的氣體為1mol，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10L，在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的。求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù)。（已知阿伏加德羅常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案：答案：(1)C

(2)

25(3)解析：(1)過程中，氣體體積增大，氣體對外界做功，故A錯(cuò)；過程中，PV乘積減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯(cuò)；過程中，為等溫過程，體積減小，壓強(qiáng)增大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C對；為絕熱壓縮過程，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知溫度增高，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，正態(tài)曲線向溫度高端移動，故D錯(cuò)。(2)據(jù)熱力學(xué)第一定律可知可知是內(nèi)能減小的過程；一次循環(huán)中內(nèi)能變化為零，即,解之的W=25kJ。(3)等溫過程,單位體積內(nèi)的分子數(shù).解得,代入數(shù)據(jù)得2.奧運(yùn)會上，跳水項(xiàng)目是我國運(yùn)動員的強(qiáng)項(xiàng)．質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動，設(shè)水對他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

BD

）A．他的動能減少了Fh

B．他的重力勢能減少了mghC．他的機(jī)械能減少了（F-mg)h

D．他的機(jī)械能減少了Fh參考答案：3.(多選)汽車由靜止開始從A點(diǎn)沿直線ABC作勻變速直線運(yùn)動，第4s末通過B點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，再經(jīng)6s到達(dá)C點(diǎn)時(shí)停止。已知AC的長度為30m，則下列說法正確的是A.通過B點(diǎn)時(shí)速度的3m/sB.通過B點(diǎn)時(shí)速度是6m/s C.AB的長度為12mD.汽車在AB段和BC段的平均速度相同參考答案：BCD4.（多選）如圖所示，光滑水平地面上有一直角三角形斜面體B靠在豎直墻壁上，物塊A放在斜面體B上，開始A、B靜止．現(xiàn)用水平力F推A，A、B仍靜止，則此時(shí)B受力個(gè)數(shù)可能是A．3個(gè)

B．4個(gè)C．5個(gè)

D．6個(gè)參考答案：BC5.2018年11月1日，我國第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“吉星”成功發(fā)射，該衛(wèi)星工作在地球靜止同步軌道上，可以對地面上的物體實(shí)現(xiàn)厘米級的定位服務(wù)。已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的周期為T。則下列說法正確的是：A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度B.該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大小為C.該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小為D.該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的軌道半徑為參考答案：C【詳解】A．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最小的發(fā)射速度。所以該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤。BCD．設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，運(yùn)行的加速度大小為a，線速度大小為v。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力得；在地球表面上，物體的重力等于萬有引力，有；聯(lián)立解得；該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大小為；衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小為，故BD錯(cuò)誤，C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個(gè)過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.37.（4分）有一束射線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b8.圖是某地區(qū)1、7月份氣溫與氣壓的對照表，7月份與1月份相比較，從平均氣溫和平均大氣壓的角度來說正確的是A．空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動的激烈情況幾乎相同B．空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動減弱了C．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)增多了D．單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)減少了參考答案：D9.如圖所示，帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C（圖上未畫），帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。則小環(huán)C的平衡位置為

；將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(x小于d)后靜止釋放，則小環(huán)C

回到平衡位置。(選填“能”“不能”或“不一定”)參考答案：在AB連線的延長線上距離B為d處，不一定10.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯沿豎直方向勻速運(yùn)動時(shí)，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯接著做減速運(yùn)動時(shí)，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運(yùn)動時(shí)的速度方向?yàn)開________，電梯做減速運(yùn)動時(shí)的加速度大小是________。參考答案：，向下，0.1g勻速運(yùn)動物體處于平衡狀態(tài)，。減速運(yùn)動時(shí)又被繼續(xù)壓縮0.1，則此時(shí)彈力，物體加速度，方向向上。物體勻減速運(yùn)動，加速度向上，說明速度方向向下。11.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動；b．把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對應(yīng)小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：12.某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（2）若用游標(biāo)卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間?t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

（用字母表示）；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出v2—m線性圖象(如圖丙所示)，從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時(shí)，_________________________________。（4）某同學(xué)在作出的v2—m線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn),開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是(

)A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動參考答案：（1）m＜＜M（2）1.050

（3）加速度與合外力成正比（4）C

13.如圖，長方形線框abcd通有電流I，放在直線電流I'附近，線框與直線電流共面，則下列表述正確的是

A.線圈四個(gè)邊都受安培力作用，它們的合力方向向左B.只有ad和bc邊受安培力作用，它們的合力為零C.ab和dc邊所受安培力大小相等，方向相同D.線圈四個(gè)邊都受安培力作用，它們的合力為零參考答案：A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某班同學(xué)在做“練習(xí)使用多用電表，，的實(shí)驗(yàn)。

①某同學(xué)用多用電表的歐姆擋測量電阻Rx的阻值，當(dāng)選擇開關(guān)置于歐姆擋“×100”的位置時(shí)，多用電表指針示數(shù)如圖1所示，此被測電阻的阻值約為_______Ω。②某同學(xué)按如圖2所示的電路圖連接元件后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮。該同學(xué)用多用電表的歐姆擋檢查電路的故障。檢查前，應(yīng)將開關(guān)S______。(選填“閉合，或“斷開”)③若②中同學(xué)檢查結(jié)果如表所示，由此可以確定

(

)A.燈A斷路

B.燈B斷路C.燈A、B都斷路

D.d、e間導(dǎo)線斷路參考答案：15.為了驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，用如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)：一端裝有定滑輪的木板放在水平桌面上，木板上有一小車，其一端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與砝碼連接。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)跡。（1）利用圖中所示裝置開始實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)錯(cuò)誤：________。（2）紙帶記錄了小車的勻變速運(yùn)動，如圖所示，圖中兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則小車運(yùn)動的加速度a＝________m/s2(保留2位有效數(shù)字)。（3）如果實(shí)驗(yàn)操作過程沒有錯(cuò)誤，但在絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式a＝計(jì)算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大。其原因：__________________________。參考答案：(1)沒有將長木板左端墊高，平衡摩擦力(2)0.80(3)繩的拉力小于砝碼的重力四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.A、B兩列火車,在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度vA=10m/s，B車在后,速度vB=30m/s,因大霧能見度很低,B車在距A車s=75m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車,這時(shí)B車立即剎車,但B車要經(jīng)過180m才能停下來(1)B車剎車時(shí)A仍按原速率行駛,兩車是否會相撞?(2)若B車在剎車的同時(shí)發(fā)出信號,A車司機(jī)經(jīng)過Δt=4s收到信號后加速前進(jìn),則A車的加速度至少多大才能避免相撞?參考答案：第一問6分，第二問8分(1)B車剎車至停下來的過程中,由 (1分)解得 (1分)畫出A、B兩列火車的v-t圖象如圖所示, 根據(jù)圖象計(jì)算出兩列火車的位移分別為:sA=10×8m=80m (1分) (1分)因sB＞s0+sA=155m (1分)

故兩車會相撞. (1分)(2)設(shè)A車加速度為aA時(shí)兩車不相撞,則兩車速度相等時(shí),有:vB+aBt=vA+aA(t-Δt) (2分)此時(shí)B車的位移 (2分)A車的位移 (2分)為使兩車不相撞,兩車的位移關(guān)系滿足sB′≤s0+sA′ (1分)聯(lián)立以上各式解得aA≥0.83m/s2 (1分)即A車的加速度至少為0.83m/s2 答案:(1)兩車會相撞 (2)0.83m/s217.如圖所示，一密閉容器內(nèi)貯有一定質(zhì)量的氣體，不導(dǎo)熱的光滑活塞將容器分隔成左右兩部分。開始時(shí)，兩部分氣體的體積、溫度和壓強(qiáng)都相同，均為V0=15L，T0=300K和p0=Pa。將右側(cè)氣體加熱，而左側(cè)仍保持原來溫度，平衡時(shí)測得左側(cè)氣體的壓強(qiáng)為p=Pa，求：①左側(cè)氣體的體積；②右側(cè)氣體的溫度。參考答案：①對左側(cè)氣體，由玻意耳定律得：

所以左側(cè)氣體體積

②對右側(cè)氣體，體積為

壓強(qiáng)與左側(cè)相同，均為p，

由理想氣體狀態(tài)方程，得：