湖南省益陽市高坪中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

湖南省益陽市高坪中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在光滑水平面上有一物塊受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長的輕質(zhì)彈簧．在物塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中，下列說法正確的是A．物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動(dòng)B．物塊接觸彈簧后先加速后減速C．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度等于零D．當(dāng)物塊的速度為零時(shí)，它所受的合力不為零參考答案：BD2.如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體，它的斜面上有一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關(guān)于物塊下滑過程中對斜面壓力大小的解答，有如下四個(gè)表達(dá)式。要判斷這四個(gè)表達(dá)式是否合理，你可以不必進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，而根據(jù)所學(xué)的物理知識和物理方法進(jìn)行分析，從而判斷解的合理性或正確性。根據(jù)你的判斷，下述表達(dá)式中可能正確的是(

)A．

B．

C．

D．參考答案：D3.F1=F2=1N，分別作用于上下疊放的物體AB上，且A、B均靜止，則AB之間，B與地面間摩擦力大小分別為

A．1N，0

B．2N，0

C．1N，1N

D．2N，1N參考答案：

A4.（多選）2012年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國科學(xué)家塞爾日·阿羅什與美國科學(xué)家大衛(wèi)·維因蘭德，以表彰他們獨(dú)立發(fā)明并發(fā)展測量和控制粒子個(gè)體、同時(shí)保持它們量子力學(xué)特性的方法。在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是(

)

A．開普勒認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比

B．庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了他對電荷間相互作用力規(guī)律的研究C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這和他堅(jiān)信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開的

D．安培首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究參考答案：BC5.（單選）火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知（

）A．太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D．相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積參考答案：C

由開普勒第一定律(軌道定律)可知，太陽位丁木星運(yùn)行軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，A錯(cuò)誤?；鹦呛湍镜汤@太陽運(yùn)行的軌道不同，運(yùn)行速度的大小不可能始終相等，B錯(cuò)誤。根據(jù)開普勒第三定律（周期定律）知所有行星軌道的半長軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值是一個(gè)常數(shù)，C正確。對于某一個(gè)行星來說，其與與太陽連線在相周的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，不同行星在相同的時(shí)間內(nèi)掃過的面積不相等，D錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)，燒瓶通過細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計(jì)玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：7.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為

。

參考答案：

答案：2.3Χ108m/s8.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s，一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成．在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差10s開始振動(dòng)，則彈簧振子____（選填“P”或“H”）先開始振動(dòng)，震源距地震儀約______Km。參考答案：P，72

9.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2510.實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．測量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖9所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表G1(0～5mA，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表G2(0～10mA，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻R1(300Ω)，④定值電阻R2(10Ω)，⑤滑動(dòng)變阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑動(dòng)變阻器R4(0～20Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干．圖9(1)定值電阻應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．(在空格內(nèi)填寫序號)(2)用連線連接實(shí)物圖．(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接電路，________；②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；③________________________________________________________________________；圖10④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖10所示．(4)根據(jù)I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式________．參考答案：(1)根據(jù)電路的原理圖，定值電阻應(yīng)適當(dāng)大一些，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，應(yīng)選用阻值適當(dāng)小一些的變阻器(2)連線時(shí)要注意電表的正負(fù)接線柱不能接反(3)略(4)根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如圖(3)①將滑動(dòng)觸頭移至最左端③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2(4)r1＝(k－1)R111.在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會產(chǎn)生振動(dòng)。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個(gè)減速帶時(shí)，減速帶都給汽車一個(gè)向上的力，這個(gè)力使汽車上下顛簸，當(dāng)這個(gè)力的頻率等于汽車的固有頻率時(shí)，汽車發(fā)生共振，振動(dòng)最厲害。所以有，。12.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應(yīng)。幾種金屬的逸出功金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1參考答案：6

2.55

銫13.1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載人飛船，次日載人艙著陸，實(shí)驗(yàn)獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程。若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度應(yīng)為__________________。參考答案：。解:由于空氣阻力作用載人艙勻速下落,則

又空氣阻力為:聯(lián)立兩式解得:答:三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢能增加。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖(a)所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)沖量時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況如圖（b）所示，電源頻率為50Hz，求：甲、乙兩車的質(zhì)量比m甲：m乙參考答案：由圖知：碰前甲車運(yùn)動(dòng)的速度大小為v甲=0.6m/s，碰后甲乙兩車一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為v共=0.4m/s，由動(dòng)量守恒定律可得：m甲v甲=（m甲+m乙）v共解得：m甲：m乙=2：117.某均勻介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)A做簡諧運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻起其振動(dòng)圖象如圖所示，t=10s時(shí)，距A質(zhì)點(diǎn)10m處的B質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)．求：

①該波的波速大小v；

②該波的波長λ．參考答案：解：①由題，該波在t=10s內(nèi)波傳播的距離為s=10m，則波速v==1m/s②波長λ=Tv=4m

答：①該波的波速大小v是1m/s；②該波的波長λ是4m．18.如圖所示，電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為，導(dǎo)軌間距為l，軌道所在平面的正方形區(qū)域如耐內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．電阻相同、質(zhì)量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處，甲、乙相距也為l．在靜止釋放兩金屬桿的同時(shí)，對甲施加一沿導(dǎo)軌平面且垂直甲金屬桿的外力，使甲在沿導(dǎo)軌向下的運(yùn)動(dòng)過程中始終以加速度a=gsin做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，金屬桿乙剮進(jìn)入磁場時(shí)即做勻速運(yùn)動(dòng)．(1)求金屬桿的電阻R；(2)若從釋放金屬桿時(shí)開始計(jì)時(shí)，試寫出甲金屬桿在磁場中所受的外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系式；(3)若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中，金屬桿乙中所產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求外力F在此過程中所做的功．參考答案：)在乙尚未進(jìn)入磁場中的過程中，甲、乙的加速度相同，設(shè)乙剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度vv2=2ax………………………(1分)v=………………(1分)乙剛進(jìn)入磁場時(shí)，對乙由根據(jù)平衡條件得………………………(2分)…………………(1分)

(2)甲在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知，外力F大小始終等于安培力火小即：………………(1分)…………(1分)………………………(2分)方向沿導(dǎo)軌平面并垂直金屬桿甲向下……………(1分)(3)設(shè)乙從釋放到剛進(jìn)入磁場過程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間為tll=…………(1分)………