四川省遂寧市會龍中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析

四川省遂寧市會龍中學2022-2023學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.圖（a）所示絕熱氣缸（氣體與外界無熱交換）內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，電熱絲通電前后，改變氣體參量分別得到兩條等溫線．待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后陸續(xù)取走活塞上方部分物體，又得到一氣體變化圖線．則在圖（b）中能正確反映上述三個變化過程的圖線是A、ab

cd和ad

B、ab

cd和cbC、ab

ad和ac

D、cd

ab和bd參考答案：

答案：B2.（多選）如圖所示，在光滑水平地面上疊放著A、B兩物體，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.2，在物體A上系一細線，細線所承受的最大拉力是40N，現(xiàn)用力F水平向右拉細線，g取10m/s2，則（）A．當拉力F＜12N時，A靜止不動B．當拉力F=16N時，A相對B滑動C．當拉力F=16N時，B受A的摩擦力等于4ND．無論拉力F多大，A相對B始終靜止參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：隔離對B分析，求出B的最大加速度，再對整體分析，求出發(fā)生相對滑動所需的最大拉力．解答：解：A、當A、B發(fā)生相對運動時的加速度為：a=．則發(fā)生相對運動時最大拉力為：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在繩子承受的最大拉力范圍內(nèi)，A、B始終保持靜止，故A錯誤，D正確；C、當F=16N時，整體的加速度為：a′=．則B對A的摩擦力為：f=mBa′=2×2N=4N．故C正確，B錯誤．故選：CD點評：本題屬于動力學的臨界問題，關(guān)鍵求出相對運動的臨界加速度，判斷在繩子拉力范圍內(nèi)是否發(fā)生相對運動，注意整體法和隔離法的運用3.一定質(zhì)量的理想氣體處于某一平衡狀態(tài)，此時其壓強為p0，有人設計了四種途徑，使氣體經(jīng)過每種途徑后壓強仍為p0，這四種途徑是（）①先保持體積不變，降低溫度，再保持溫度不變，壓縮體積②先保持體積不變，使氣體升溫，再保持溫度不變，讓體積膨脹③先保持溫度不變，使體積膨脹，再保持體積不變，使氣體升溫④先保持溫度不變，壓縮氣體，再保持體積不變，使氣體降溫A．①、②不可能

B．③、④不可能C．①、③不可能

D．①、②、③、④都可能參考答案：

D4.（多選）如圖所示，ad、bd、cd，是豎直面內(nèi)的三根固定的光滑細桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周上最高點，d點為圓周上最低點．每根桿上都套有一個小圓環(huán)，三個圓環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放，用t1、t2、t3依次表示各環(huán)到達d點所用的時間，a1、a2、a3分別表示沿桿下滑的加速度，υ1、υ2、υ3分別表示沿桿滑動到d點速度的大小，則下列關(guān)系正確的是（）A．t1＜t2＜t3B．a(chǎn)1＞a2＞a3C．υ1＜υ2＜υ3D．t1=t2=t3參考答案：考點：牛頓第二定律；共點力平衡的條件及其應用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：先受力分析后根據(jù)牛頓第二定律計算出滑環(huán)沿任意一根桿滑動的加速度，然后根據(jù)位移時間關(guān)系公式計算出時間，對表達式分析，得出時間與各因素的關(guān)系．根據(jù)速度時間公式列式，分析速度關(guān)系．解答：解：對于任一圓環(huán)，受重力和支持力，將重力沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運動的加速度為a=gsinθ，（θ為桿與水平方向的夾角），則得a1＞a2＞a3．由圖中的直角三角形可知，小圓環(huán)的位移S=2Rsinθ由S=得：t===2，則t與θ無關(guān)，即t1=t2=t3圓環(huán)滑到底端時的速度大小v=at=gsinθ?2，可知θ越大，v越大，則有v1＞v2＞v3．故選：BD點評：本題關(guān)鍵從眾多的桿中抽象出一根桿，假設其與水平方向的夾角為θ，然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運動學公式求出時間表達式討論．5.（單選）如圖所示，小木塊a、b和c(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a、b兩個質(zhì)量均為m,c的質(zhì)量為m/2。a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b、c與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2l且均處于水平圓盤的邊緣.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()

A．b、c所受的摩擦力始終相等，故同時從水平圓盤上滑落B．當a、b和c均未滑落時，a、c所受摩擦力的大小相等C．b和c均未滑落時線速度一定相等D．b開始滑動時的轉(zhuǎn)速是參考答案：B解析：A、b、c所受的最大靜摩擦力不相等，故不同時從水平圓盤上滑落，A錯誤；B、當a、b和c均未滑落時，木塊所受的靜摩擦力f=mω2r，ω相等，f∝mr，所以ac所受的靜摩擦力相等，B正確；C、b和c均未滑落時線速度V=Rω大小相等，方向不同，故C錯誤；D、以b為研究對象，由牛頓第二定律得：

f=2mω2l=kmg，可解得：ω=，故D錯誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.已知O、A、B、C為同一直線上的四點，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等，則物體通過A點和B點時的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：7.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止狀態(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

8.某光電管的陰極K用截止頻率為ν0的金屬鈉制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U，普朗克常量為h，電子的電荷量為e．用頻率為ν的紫外線照射陰極，有光電子逸出，光電子到達陽極的最大動能是

；若在光電管陽極A和陰極K之間加反向電壓，要使光電子都不能到達陽極，反向電壓至少為

．參考答案：9.一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.72m/s2

9.84cm

10.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒敶罅繗湓訌牡?能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．11.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______．

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．12.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運動，乙車落后2s在同一地點由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運動，兩車運動方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）13.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運動，設它們在空中不相碰，第1個小球在拋出點以上能遇到的小球個數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：15.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管的N、S極，并標出電源的正、負極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在真空室中平面直角坐標系的y軸豎直向上，x軸上的P點與Q點關(guān)于坐標原點O對稱，PQ間的距離d=30cm。坐標系所在空間存在一勻強電場，場強的大小E=1.0N/C。一帶電油滴在xOy平面內(nèi)，從P點與x軸成30°的夾角射出，該油滴將做勻速直線運動，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所帶電荷量q=1.0×10-7C，重力加速度為g=10m/s2。（1）求油滴的質(zhì)量m。（2）若在空間疊加一個垂直于xOy平面的圓形有界勻強磁場，使油滴通過Q點，且其運動軌跡關(guān)于y軸對稱。已知磁場的磁感應強度大小為B=2.0T，求：a．油滴在磁場中運動的時間t；b．圓形磁場區(qū)域的最小面積S。參考答案：見解析（1）對帶電油滴進行受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有所以kg……（4分）（2）帶電油滴進入勻強磁場，其軌跡如圖所示，設其做勻速圓周運動設圓周運動的半徑為R、運動周期為T、油滴在磁場中運動的時間為t，根據(jù)牛頓第二定律：

所以 m

所以 s設帶電油滴從M點進入磁場，從N點射出磁場，由于油滴的運動軌跡關(guān)于y軸對稱，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，所以，帶電油滴在磁場中運動的時間s

由題意可知，油滴在P到M和N到Q的過程中做勻速直線運動，且運動時間相等。根據(jù)幾何關(guān)系可知， 所以 油滴在P到M和N到Q過程中的運動時間s

則油滴從P到Q運動的時間s………………（8分）（3）連接MN，當MN為圓形磁場的直徑時，圓形磁場面積最小，如圖所示。根據(jù)幾何關(guān)系圓形磁場的半徑m其面積為m2m2………………（6分）17.如圖所示，在足夠長的光滑水平軌道上有三個小木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA、mB、mC，且mA=mB=1.0kg，mC=2.0kg，其中B與C用一個輕彈簧拴接在一起，開始時整個裝置處于靜止狀態(tài)．A和B之間有少許塑膠炸藥．現(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量中有E=9.0J轉(zhuǎn)化為A和B的動能．求：（1）塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為多大？（2）在A、B后，彈簧彈性勢能的最大值．參考答案：解：（1）塑膠炸藥爆炸瞬間取A和B為研究對象，假設爆炸后瞬間A、B的速度大小分別為vA、vB，取向右為正方向，由動量守恒定律有：﹣mAvA+mBvB=0

爆炸產(chǎn)生的熱量有9J轉(zhuǎn)化為A、B的動能，由能量守恒定律有：E=+代入數(shù)據(jù)解得：vA=vB=3.0m/s

（2）由于A在炸藥爆炸后再次追上B的時候彈簧恰好第一次恢復到原長，則在A追上B之前彈簧已經(jīng)有一次被壓縮到最短（即彈性勢能最大）．爆炸后取B、C和彈簧為研究系統(tǒng)，當彈簧第一次被壓縮到最短時B、C達到共速vBC，此時彈簧的彈性勢能最大，設為Ep1．由動量守恒定律得：mBvB=（mB+mC）vBC由機械能守恒得：=+EP1；

代入數(shù)據(jù)得：EP1=3.0J

答：（1）塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為3.0m/s．（2）在A、B后，彈簧彈性勢能的最大值是3.0J．【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）炸藥爆炸時，A、B分離，該過程中A、B的動量守恒，能量也守恒，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求解．（2）爆炸后，以B、C彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)水平方向動量守恒，當彈簧壓縮最短時彈性勢能最大，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒求解．18.如圖所示，質(zhì)量均為大小相同的小球A、B（都可視為質(zhì)點）靜止在光滑水平面內(nèi)的軸上，它們的位置坐標分別為和?，F(xiàn)沿軸方向加一個力場，該力場只對小球A產(chǎn)生沿軸正方向大小為F的恒力，以后兩小球發(fā)生正碰過程時間很短，不計它們碰撞過程的動能損失。（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果該力場的空間范圍是（）,求滿足下列條件的L值

①小球A、B剛好能夠發(fā)生兩次碰撞；