2022年湖北省隨州市廣水西河中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年湖北省隨州市廣水西河中學(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，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（

）A．小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿赖膲毫ο蛳翨．小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿赖膲毫ο蛏螩．小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿赖膲毫赡芟蛏螪．小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿揽赡軣o(wú)壓力參考答案：B2.模塊3-3試題有以下說(shuō)法：A.氣體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大B.即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動(dòng)速度是非常小的C.對(duì)物體做功不可能使物體的溫度升高D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì)，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E.一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器，被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為Ｔ的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室，若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí)，其溫度仍為ＴF.空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的。G.對(duì)于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時(shí)，速度大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的其中正確的是___________。（選錯(cuò)一個(gè)扣１分，選錯(cuò)兩個(gè)扣3分，選錯(cuò)三個(gè)或三個(gè)以上得0分，最低得分為0分）參考答案：答案：ABEG解析：溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀體現(xiàn)，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大。與分子的質(zhì)量無(wú)關(guān)。所以A正確。分子的平均動(dòng)能是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并不是所有的分子的速度，所以溫度高的物體也有大量的分子速度比較小，而溫度低的物體也有大量的分子速度比較大。所以B也正確。改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，所以C錯(cuò)誤。氣體的內(nèi)能除分子勢(shì)能、分子平均動(dòng)能有關(guān)外，還與氣體的質(zhì)量有關(guān)。對(duì)于氣體分子間作用力可以忽略時(shí)，氣體的內(nèi)能只由溫度和質(zhì)量決定。分子越多，總的能量越大。所以D錯(cuò)誤。因?yàn)樵谌プ栏舭鍟r(shí)，氣體沒(méi)有對(duì)外做功，能量不變。（沒(méi)有受力物體，雖然有位移，但也不做功）。所以E正確。所有的機(jī)器工作都要遵從熱力學(xué)第一定律和第二定律，因?yàn)檫@時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響。所以F錯(cuò)誤。氣體分子地速度指的是平均速度，溫度越低，平均速度越低，速度大的分子數(shù)目減少，速度小的分子數(shù)目增加。所以G正確。熱力學(xué)第二定律有內(nèi)容是不可能從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)做功而對(duì)外界沒(méi)有影響。所以可以從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)對(duì)外界做功，但此時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響。所以H錯(cuò)誤。3.從16世紀(jì)末，隨著人們對(duì)力的認(rèn)識(shí)逐漸清晰和豐富，建立了經(jīng)典力學(xué)理論，以下有關(guān)力的說(shuō)法正確的有

A．物體的速度越大，說(shuō)明它受到的外力越大

B．物體的加速度在改變，說(shuō)明它受到的外力一定改變

C．馬拉車做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體做勻速運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持

D．一個(gè)人從地面跳起來(lái)，說(shuō)明地面對(duì)人的支持力大于人對(duì)地面的壓力參考答案：B4.最早總結(jié)出物體加速度與力、加速度與質(zhì)量關(guān)系的科學(xué)家是

A．牛頓

B．伽利略

C．卡文迪許

D．笛卡爾參考答案：A5.據(jù)2011年3月14日法新社報(bào)道，日本核泄漏事故正在加劇，福島第一核電站3號(hào)機(jī)組可能已經(jīng)出現(xiàn)“堆芯熔毀”現(xiàn)象，3號(hào)機(jī)組所用核燃料為鈾和钚，下列關(guān)于該核泄漏事件的分析正確的是（

）

A．鈾238俘獲中子形成鈾239，再經(jīng)一次β衰變，可成為原子反應(yīng)堆中的燃料钚239

B．钚的半衰期為24100年，則24100年后泄漏物質(zhì)中钚原子的總數(shù)將降低為原來(lái)的

C．衰變時(shí)放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)強(qiáng)

D．在核泄漏的地區(qū)由于受到大劑量輻射，會(huì)出現(xiàn)癌癥、甲狀腺病患者增多的現(xiàn)象參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立空間坐標(biāo)系O﹣xyz，電場(chǎng)線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)連線構(gòu)成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢(shì)能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點(diǎn)中電勢(shì)最高的點(diǎn)是

點(diǎn)，等邊三角形的邊長(zhǎng)為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)分析電勢(shì)能的變化，結(jié)合推論：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，分析電勢(shì)的高低．由電場(chǎng)力做功公式求等邊三角形的邊長(zhǎng)．【解答】解：將負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功2.0×10﹣6J，電勢(shì)能增大2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢(shì)能減少4.0×10﹣6J，所以C點(diǎn)的電勢(shì)能最小，由推論：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，則C點(diǎn)的電勢(shì)最高．由于點(diǎn)電荷從B移動(dòng)到C電勢(shì)能變化量最大，由等邊三角形的對(duì)稱性可知，BC邊應(yīng)與x軸重合，設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=4.0×10﹣6J已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．7.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝______________；粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv028.密封有空氣的薄圓塑料瓶到了冬季因降溫而變扁，此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣（不計(jì)分子勢(shì)能）的內(nèi)能

▲

（填“增大”或“減小”），

▲

熱量（填“放出”或“吸收”）．參考答案：減小9.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測(cè)量，測(cè)量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測(cè)量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.010.甲、乙兩同學(xué)做測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的準(zhǔn)備，此時(shí)乙的拇指上端與直尺的19.00cm刻度對(duì)齊．當(dāng)看到甲放開手時(shí)，乙立即去握住直尺，該圖是測(cè)

（填“甲”或“乙”）的反應(yīng)時(shí)間，此時(shí)乙的拇指上端與直尺的6.20cm刻度對(duì)齊．則所測(cè)同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為

s．（取g=10m/s2）．參考答案：乙，0.16．【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)．【分析】直尺下降的時(shí)間就是人的反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移求出反應(yīng)時(shí)間．【解答】解：甲放開手，乙去握直尺，可知測(cè)量的是乙的反應(yīng)時(shí)間．根據(jù)h=得：t==0.16s．故答案為：乙，0.16．11.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個(gè)數(shù)

，它們分子的平均動(dòng)能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同12.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測(cè)量值最大時(shí)重物位于__________．若測(cè)得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為__________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測(cè)量，得到了下表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來(lái)表示質(zhì)量m，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）13.如圖所示，OB桿長(zhǎng)L，質(zhì)量不計(jì)，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上每隔處依次固定A、B兩個(gè)小球，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)小球B的動(dòng)能為_____________，小球A的機(jī)械能的變化量為___________。參考答案：，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一個(gè)底面粗糙、質(zhì)量為M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且與水平面夾角為30°，用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球放在斜面上，輕繩與斜面的夾角為30°，如圖所示.若地面對(duì)劈的最大靜摩擦力等于地面對(duì)劈的支持力的k倍，為使整個(gè)系統(tǒng)靜止，k的最小值為多少？參考答案：小球受力如圖所示.由平衡條件及正交分解法得Tsin60°+FNsin60°=mgTcos60°=FNcos60°所以T=再以小球與劈為研究對(duì)象，由力的平衡條件得Ff=Tcos60°FN地=(m+M)g-Tsin60°kFN地≥Ff.因此k≥,可見最小值為k=15.（多選）

在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，A、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源

B、將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔C、把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D、拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開紙帶，再接通電源E、取下紙帶F、換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，關(guān)閉電源，整理實(shí)驗(yàn)器材。指出其中有錯(cuò)誤或者遺漏的兩個(gè)步驟并改正①___

_____．②

參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．A7【答案解析①D中應(yīng)先通電，再放紙帶；②E中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源解析：D、實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶．E、應(yīng)該先斷開電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶．【思路點(diǎn)撥】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)、操作細(xì)節(jié)等，如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源、要先通電后釋放紙帶，要在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放小車等．教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用，提高解題能力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中分布著三個(gè)有界場(chǎng)區(qū)：第一象限中有一半徑為r=0.1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時(shí)與x軸、y軸相切，切點(diǎn)分別為A、C；第四象限中，由y軸、拋物線FG（y=-10x2+x-0.025，單位：m）和直線DH（y=x-0.425，單位：m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強(qiáng)度E=2.5N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)；以及直線DH右下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=0.5T?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-6kg（重力不計(jì)），電量大小為2×10-4C，速率均為20m/s的帶負(fù)電的粒子從處垂直磁場(chǎng)進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸夾角在0至180度之間。（1）求這些粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）試證明這些粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)速度方向均與x軸垂直；（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這些粒子會(huì)經(jīng)過(guò)y軸上的同一點(diǎn)，并求出該點(diǎn)坐標(biāo)。參考答案：1）（2）考察從A點(diǎn)以任意方向進(jìn)入磁場(chǎng)的的粒子，設(shè)其從K點(diǎn)離開磁場(chǎng)，O1和O2分別是磁場(chǎng)區(qū)域和圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)半徑和磁場(chǎng)區(qū)域半徑相同，因此O1AO2K為菱形，離開磁場(chǎng)時(shí)速度垂直于O2K，即垂直于x軸，得證。

（3）設(shè)粒子在第四象限進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)為（x，y1）,離開電場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)為（x，y2）,離開電場(chǎng)時(shí)速度為v2，在B2磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，有因v2的方向與DH成45o，且半徑剛好為x坐標(biāo)值，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心必在y軸上，在此磁場(chǎng)中恰好經(jīng)過(guò)四分之一圓周，并且剛好到達(dá)H處，H點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-0.425）。17.（14分）足夠長(zhǎng)的傾角θ=53°的斜面固定在水平地面上，一物體以v0=6.4m/s的初速度，從斜面底端向上滑行，該物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，如圖所示。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）

（1）求上滑與下滑過(guò)程中的加速度a1,a2；（2）求物體從開始到再次返回斜面底端所需的時(shí)間；（3）求返回斜面底端時(shí)的速度；（4）若僅將斜面傾角θ變?yōu)?7°，其他條件不變，試求