湖南省郴州市明陽中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省郴州市明陽中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(xué)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.（單選）關(guān)于內(nèi)能的概念，下列說法中正確的是（

）A．若把氫氣和氧氣看作理想氣體，則具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣具有相等的內(nèi)能B．一定質(zhì)量0℃水的分子勢能比0℃冰的分子勢能小C．物體吸收熱量后，內(nèi)能一定增加 D．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能參考答案：D2.如圖所示是“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗裝置，實(shí)驗中，通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變橡皮筋對小車做的功。下列說法正確的是A．實(shí)驗中不需要平衡阻力B．釋放小車后開啟打點(diǎn)計時器C．需要測量橡皮筋對小車做功的數(shù)值D．每次都要從同一位置由靜止釋放小車參考答案：D3.一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律圖像如圖甲所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為20.0Ω，現(xiàn)外接一只“100V,125W”的燈泡，如圖乙所示，則：A．此時刻線圈中感應(yīng)電流為0B．通過燈的電流隨時間t的變化規(guī)律是sin100πt(A)C．燈泡能正常發(fā)光D．燈泡的實(shí)際功率是80w參考答案：D4.（單選）一物體由靜止開始自由下落一小段時間后突然受一恒定的水平風(fēng)力的影響，則其運(yùn)動軌跡可能的情況是圖中的

參考答案：B

解析：：物體開始做自由下落，軌跡是一條直線，突然受到恒定的水平風(fēng)力，合力的方向與速度的方向不在同一條直線上，做曲線運(yùn)動，根據(jù)軌跡夾在速度方向和合力方向之間，知B正確，A、C、D錯誤．

故選B．5.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，則被封閉的空氣

A．內(nèi)能一定增大

B．分子的平均動能增大C．單位時間撞到單位面積上的氣體分子數(shù)一定增多

D．氣體一定從外界吸收了熱量參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：7.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】平拋運(yùn)動可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運(yùn)動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．8.(1)下列說法正確的是________．A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說C.玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D.運(yùn)動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越大(2)氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n＝4能級的氫原子向較低能級躍遷，能產(chǎn)生________種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n＝4的能級向n＝________的能級躍遷所產(chǎn)生的．(3)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大?。畢⒖即鸢福?.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實(shí)驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗時，先放開小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運(yùn)動的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M（2分）圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）10.15．從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向為正方向）參考答案：-312

11.氫原子的能級圖如圖所示，普朗克常量h=6.6X10-34J?s。處于n=6能級的氫原子,其能量為_____eV；大量處于n=4能級的氫原子，發(fā)出光的最大波長為______m。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）參考答案：

(1).

(2).解：由公式：，即；波長最長即光子的能量最小，所以氫原子從n=4躍遷到n=3，由公式：即所以。12.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?，F(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：13.如圖所示，一長為的木板，傾斜放置，傾角為45°，現(xiàn)有一彈性Z球，從與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈時，速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板的夾角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為___________。參考答案：L/5三、實(shí)驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.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)驗裝置（如圖所示）．實(shí)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(yùn)動的阻力．（1）往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車之前（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（s）00.501.001.502.002.50速度（m/s）0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作出小車的v﹣t圖象．（3）請根據(jù)v﹣t圖象說明阻力的變化規(guī)律，并簡要闡述理由．參考答案：考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實(shí)驗題；壓軸題；牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：本題以探究運(yùn)動物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實(shí)驗為背景，考查對基本實(shí)驗（探究加速度與力的關(guān)系）變通與創(chuàng)新能力．實(shí)驗原理是牛頓第二定律．利用題中數(shù)據(jù)可建立v﹣t圖象，由v﹣t圖象可得到不同速度時的加速度，再由牛頓第二定律可得到不同速度時的空氣阻力，這就可以直到空氣阻力與速度的關(guān)系．解答：解（1）由于紙帶長度有限，為了能在有限長度的紙帶上打出更多可用的點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶．（2）合理選取坐標(biāo)刻度，盡可能使圖象“充滿”坐標(biāo)平面，利用題中所給數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，得到小車的v﹣t圖象如圖所示．（3）由小車的v﹣t圖象可知，隨小車速度的增大，其加速度（圖象斜率）變小，由牛頓第二定律可知，小車所受合外力隨速度增大而減?。捎谛≤囁芾Υ笮∫欢ǎΣ亮σ呀?jīng)平衡掉，所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的．所以，隨著運(yùn)動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．故答案是：（1）之前（2）作出的v﹣t圖象如圖所示（3）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．故答案為：（1）之前

（2）如右圖所示．（3）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點(diǎn)評：本題以探究運(yùn)動物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實(shí)驗為背景，考查對基本實(shí)驗（探究加速度與力的關(guān)系）變通與創(chuàng)新能力，所以我們要對書本上的實(shí)驗問題掌握到位．15.如圖，用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．①試驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量C（填選項錢的序號），間接地解決這個問題A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動的射程②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP．然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是ADE（填選項的符號）A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點(diǎn)距地面的高度HD．分別找到m1，m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE．測量平拋射程OM，ON③若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為m1OP=m1OM+m2ON（用②中測量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞．那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為m1OP2=m1OM2+m2ON2（用②中測量的量表示）．參考答案：考點(diǎn)：驗證動量守恒定律．專題：實(shí)驗題．分析：在該實(shí)驗中，小球做平拋運(yùn)動，H相等，時間t就相等，水平位移x=vt，與v成正比，因此可以用位移x來代替速度v．解答：解：①如前面的分析，可以用位移x來代替速度v，因此待測的物理量就是位移x、小球的質(zhì)量m．②待測的物理量就是位移x（水平射程OM，ON）和小球的質(zhì)量m，所以，要完成的必要步驟是ADE．③若兩球相碰前后的動量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1OP=m1OM+m2ON

若碰撞是彈性碰撞，滿足動能守恒，則：，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2故答案為：①C；②ADE；③m1OP=m1OM+m2ON

m1OP2=m1OM2+m2ON2點(diǎn)評：該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該實(shí)驗中，雖然小球做平拋運(yùn)動，但是卻沒有用到速和時間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．此題難度中等，屬于中檔題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2013?漳州模擬）如圖所示，在真空室中平面直角坐標(biāo)系的y軸豎直向上，x軸上的P點(diǎn)與Q點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對稱，PQ間的距離d=30cm．坐標(biāo)系所在空間存在一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小E=1.0N/C．一帶電油滴在xOy平面內(nèi)，從P點(diǎn)與x軸成30°的夾角射出，該油滴將做勻速直線運(yùn)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(qiáng)磁場，使油滴通過Q點(diǎn)，且其運(yùn)動軌跡關(guān)于y軸對稱．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2.0T，求：a．油滴在磁場中運(yùn)動的時間t；b．圓形磁場區(qū)域的最小面積S．參考答案：（1）求油滴的質(zhì)量m為1.0×10﹣8kg．（2）a．油滴在磁場中運(yùn)動的時間為；b．圓形磁場區(qū)域的最小面積S為7.9×10﹣3m2．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．解：（1）對帶電油滴進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有qE﹣mg=0所以kg（2）帶電油滴進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，其軌跡如圖所示，設(shè)其做勻速圓周運(yùn)動設(shè)圓周運(yùn)動的半徑為R、運(yùn)動周期為T、油滴在磁場中運(yùn)動的時間為t，根據(jù)牛頓第二定律：所以m所以s設(shè)帶電油滴從M點(diǎn)進(jìn)入磁場，從N點(diǎn)射出磁場，由于油滴的運(yùn)動軌跡關(guān)于y軸對稱，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知∠MO'N=60°，所以，帶電油滴在磁場中運(yùn)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(yùn)動，且運(yùn)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(yùn)動時間s則油滴從P到Q運(yùn)動的時間≈0.17s連接MN，當(dāng)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r=Rsin30°=0.05m其面積為S=πr2=0.0025πm2≈7.9×10﹣3m2答：（1）求油滴的質(zhì)量m為1.0×10﹣8kg．（2）a．油滴在磁場中運(yùn)動的時間為；b．圓形磁場區(qū)域的最小面積S為7.9×10﹣3m2．17.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L=1.5m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點(diǎn)相切．現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)．小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A．取g=10m/s2，求：(1)小物塊滑上平板車的初速度v0的大?。?2)小物塊與車最終相對靜止時，它距點(diǎn)的距離．(3)若要使小物塊最終能到達(dá)小車的最右端，則v0要增大到多大？﹙取三位有效數(shù)字﹚參考答案：（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)小物塊到達(dá)圓弧最高點(diǎn)A時，二者的共同速度，由動量守恒得：①

﹙2分﹚由能量守恒得：②

﹙2分﹚聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得：③

﹙1分﹚（2）設(shè)小物塊最終與車相對靜止時，二者的共同速度，從小物塊滑上平板車，到二者相對靜止的過程中，由動量守恒得：④

﹙2分﹚設(shè)小物塊與車最終相對靜止時，它距O′點(diǎn)的距離為。由能量守恒得：⑤

﹙2分﹚聯(lián)立③④⑤并代入數(shù)據(jù)解得：⑥

﹙1分﹚（3）設(shè)小滑塊最終能到達(dá)小車的最右端，v0要增大到，小滑塊最終能到達(dá)小車的最右端時的速度為，與（2）同理得：⑦

﹙2分﹚

⑧

﹙1分﹚聯(lián)立⑦⑧并代入數(shù)據(jù)解得：V01=6．12