山西省忻州市偏關(guān)縣萬家寨鎮(zhèn)萬家寨中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省忻州市偏關(guān)縣萬家寨鎮(zhèn)萬家寨中學(xué)2022-2023學(xué)年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，光滑水平平臺上有一個質(zhì)量為m的物體，地面上的人用跨過定滑輪的繩子向右拉動物體，不計繩和滑輪的質(zhì)量、滑輪的大小及滑輪的摩擦，人手離滑輪到豎直高度始終為h，所分析的運動過程中，人的初位置在A點，當(dāng)人以速度v從A勻速運動到B時，人離滑輪的水平距離為x，下列說法正確的是 A．在該運動過程中，物塊向右做勻加速運動 B．人運動到B位置時，物塊的運動速率為 C．在該運動過程中，人對物塊做的功為 D．在該運動過程中，人對物塊做的功為參考答案：B2.（單選）平直公路上某一處A、B兩車，它們同時開始運動，取開始運動時該為計時零點，它們的速度-時問圖象如圖所示，則在0-這段時間內(nèi)的運動情況是

A.在時刻A車追上B車

B在時刻兩車相距最近

C.在時該A車速度為零，然后反向運動，在時刻兩車相距最遠

D.車在0-時間內(nèi)做勻加速直線運動，在時刻改變運動方向參考答案：C3.（多選）2013年12月2日1時30分，“嫦娥三號”月球探測器搭載長征三號乙火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做勻速圓周運動，如圖所示，其運行的周期為T；然后變軌到橢圓軌道，并在橢圓軌道的近月點15公里時自主完成拋物線下降，最終在月球表面實現(xiàn)軟著陸。若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響。則下列選項正確的是A．“嫦娥三號”繞月球做圓周運動時的向心加速度大小為B．月球的第一宇宙速度大小為C．物體在月球表面自由下落的加速度大小為D．“嫦娥三號”從圓周運動變軌到橢圓軌道時，必須減速參考答案：BCD“嫦娥三號”繞月球做圓周運動時的向心加速度大小為，A錯誤；由,聯(lián)立解得：,，故B、C正確；“嫦娥三號”從圓周運動變軌到橢圓軌道時，必須減速，D正確。4.四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面．如圖所示，其中能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】自由落體運動．【分析】每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，可以知道第一個球經(jīng)過T時間落地，第二球落地的時間為2T，依次3T、4T．逆過來看，相當(dāng)于一個小球每經(jīng)過相等時間所到達的位置．【解答】解：每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，可以知道第一個球經(jīng)過T時間落地，第二球落地的時間為2T，依次3T、4T．逆過來看，相當(dāng)于一個小球每經(jīng)過相等時間所到達的位置．可以知道相等時間間隔內(nèi)的位移越來越大，所以從下而上，相鄰兩個小球之間的豎直位移越來越大．故C正確，A、B、D錯誤．故選C．5.用起重機將一個質(zhì)量為m的貨物豎直向上以加速度a勻加速提升H米，在這個過程中，以下說法中正確的是（

）A．起重機對物體的拉力大小為ma

B．起重機對物體做功為m（g+a）HC．物體的動能增加了maH

D．物體的機械能增加了mgH參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點)以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運動的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體重力勢能增加了______________，機械能損失了_________________。參考答案：，

7.在“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，如圖1是一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s（1）計算各點的瞬時速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在圖2所示坐標中作出小車的v﹣t圖線，并根據(jù)圖線求出a=

m/s2．（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是

，該速度的物理意義是 ．參考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】（1）若物體做勻變速直線運動，則時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大?。唬?）v﹣t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大?。?）根據(jù)圖象物理意義可正確得出結(jié)果．【解答】解：（1）打B點時小車的瞬時速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C點時小車的瞬時速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D點時小車的瞬時速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的v﹣t圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點速度為0，其物理意義為：物體的初速度為零．故答案為：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．8.如右圖所示是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當(dāng)

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關(guān)系，已知木板被水平拉動的速度為，右圖所示的一段木板的長度為，重力加速度為，漏沙時不計沙擺的重心變化。則這次實驗沙擺的振動周期

▲

，擺長

▲

。參考答案：

9.有一個導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強恒為p0，此時環(huán)境溫度為T．若已知氣缸的容積為1L，氣缸內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol．阿伏加德羅常數(shù)，估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m10.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。11.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開始向右運動，以后將帶動A物體一起做復(fù)雜的運動，從A物體開始運動以后的過程中，彈簧的彈性勢能最大值為

.參考答案：W12.如圖所示，用彈簧豎直懸掛一氣缸，使氣缸懸空靜止．已知活塞與氣缸間無摩擦，缸壁導(dǎo)熱性能良好．環(huán)境溫度為T，活塞與筒底間的距離為h，當(dāng)溫度升高△T時，活塞尚未到達氣缸頂部，求：

①活塞與筒底間的距離的變化量；

②此過程中氣體對外界

（填“做正功”、“做負功卵或“不做功”），氣體的內(nèi)能____（填“增大”、“減小”或“不變”）．參考答案：13.（8分）一輛摩托車能達到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）一氣象探測氣球，在充有壓強為1．00atm（即76．0cmHg）、溫度為27．0℃的氦氣時，體積為3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。參考答案：解析：（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程。根據(jù)玻意耳—馬略特定律有

①式中，是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式得

②（2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等過程根據(jù)蓋—呂薩克定律有

③式中，是在此等壓過程末氦氣的體積。由③式得

④評分參考：本題8分。①至④式各2分。17.如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的粗糙平臺上放置一質(zhì)量M=2kg、長度l1=8m的薄板A，上表面光滑，最左端放有可視為質(zhì)點的物塊B，其質(zhì)量m=1kg．開始時A靜止，B有向右的初速度v0=10m/s．A、B與平臺間動摩擦因數(shù)均為μ=0.4．現(xiàn)對A施加F=20N水平向右的恒力，當(dāng)A尚未露出平臺時B已經(jīng)從A右端脫離，脫離時撤掉F．B離開平臺后的落地點與平臺右邊緣的水平距離x=1.2m．（取g=10m/s2）求：（1）B離開平臺時的速度vB；（2）B從一開始到剛脫離A右端時，B運動的時間tB；（3）一開始時薄板A的最右端離平臺邊距離l2．參考答案：考點：牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：對A、B隔離受力分析，根據(jù)受力情況再做運動過程情況分析，根據(jù)運動性質(zhì)結(jié)合物理規(guī)律解決問題．要注意物體運動的位移指的是相對于地面的位移．要善于畫出運動過程的位置圖象，有利于解題．解答：解：（1）豎直方向：h=gt2得：水平方向：（2）B勻速運動，A勻加速運動，對A受力分析如圖，f=μ（G+NB）=0.4×（2×10+1×10）N=12N，A的加速度，設(shè)經(jīng)過tBB從A的右端脫離時，sB﹣sA=l1，，10×tB﹣2tB2=8，解得tB=1s，tB=4s．若tB=4s，板的速度v=atB=4×4m/s=16m/s大于B的速度，B會從左端掉落，所以不符合題意．所以tB=1s（3）脫離前A的運動位移為，脫離后B的加速度為，B滑到平臺邊的距離為：所以一開始薄板A的最右端離平臺邊距離l2=sB+sA=14m答：（1）B離開平臺時的速度vB為2m/s．（2）B運動的時間tB為1s．（3）長度l2為14m．點評：能夠根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況，運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式解決．動能定理的應(yīng)用要注意過程的選取和總功的求解．18.有一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，波源位于原點O位置，P、Q是x軸上的兩個點，P點距離原點O的距離為3m，Q點距離原點O的距離為4m。波源在某時刻開始起振，起振方向沿y軸正方向，波源起振4s后，位于P處