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广东省云浮市西江实验学校2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图像。某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀变速运动参考答案:B2.低碳、环保是未来汽车的发展方向。某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功能行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,其它阻力不计,根据图象所给的信息可求出(
)
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为2000N
B.汽车的额定功率为40kW
C.开启储能装置后,汽车作加速度不断减小的减速运动
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J参考答案:3.(单选)一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度ν0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为ν,则金属杆在滑行过程中(
)A.向上滑行与向下滑行的时间相等
B.向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C.向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D.向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等参考答案:C因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等,所以上滑过程的时间比下滑过程短,选项A错误;分析知上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度,由动生电动势公式E=BLv可知上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2,而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,再由公式W电=qE电动势,可知上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多.选项B错误;电量q=It=Et/R=B△s/R,式中结果无时间,故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同,选项C正确;向上滑行与向下滑行时金属杆受到的安培力不相等,向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功不相等,选项D错误。4.如图所示,小球在竖直平面内对着圆环的圆心水平抛出,不计空气阻力,最后打在圆环上,下列说法正确的是A.小球的初速度增大,运动时间变短B.小球运动过程中机械能守恒C.小球可能垂直打在圆环上D.小球不能垂直打在圆环上参考答案:BD5.(多选)如图所示电路中,R1>R2+r(r为电源内阻),在滑动变阻器的滑片P由a向右移到b的过程中,以下说法中正确的是A.电源的总功率增大
B.电源内部的电势降落减小C.R1消耗的功率先增大后减小
D.R2消耗的功率一定增大参考答案:ACD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船,开始时绳与水面的夹角为.人以恒定的速率v=3m/s拉绳,使小船靠岸,那么s后小船前进了_________m,此时小船的速率为_____m/s.参考答案:19.6;5
7.有两个单摆做简谐运动,位移与时间关系是:x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2),其中a、b为正的常数,则它们的:①振幅之比为__________;②摆长之比为_________。参考答案:①1:3
②4:18.在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为________.若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验,则其遏止电压为________.(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h)参考答案:9.(6分)围绕正在发声的音叉运动一周,就会发现声音忽强忽弱,这是声波的
现象,产生这一现象的两个波源是 ,它们符合
波源的条件。参考答案:干涉、音叉的两个叉股、相干10.某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。参考答案:
(1).低于
(2).大于【详解】由题意可知,容器与活塞绝热性能良好,容器内气体与外界不发生热交换,故,但活塞移动的过程中,容器内气体压强减小,则容器内气体正在膨胀,体积增大,气体对外界做功,即,根据热力学第一定律可知:,故容器内气体内能减小,温度降低,低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同,根据理想气体状态方程:又,m为容器内气体质量联立得:取容器外界质量也为m的一部分气体,由于容器内温度T低于外界温度,故容器内气体密度大于外界。故本题答案为:低于;大于。11.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为
▲
参考答案:12.(填空)(2013?杭州模拟)为完成“练习使用打点计时器”实验,在如图所示的四种器材中,找出这两种打点计时器,并完成以下填空:
图为电磁打点计时器,工作电压为交流
;
图为电火花打点计时器,工作电压为交流
V.参考答案:丙,4~6V,乙,220.解:电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性,吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点,丙图为电磁打点计时器,工作电压为交流4~6V;电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点,乙图为电火花打点计时器,工作电压为交流220V.故答案为:丙,4~6V,乙,220.13.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s,碰撞后B球的动量改变了ΔPB=-10kg·m/s,则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s,碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案:30,三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.
(选修3-3(含2-2)模块)(6分)理想气体状态方程如下:。从理论的角度,设定一定的条件,我们便能得到气体三大定律:玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件,列举其中两条定律的内容。(要求条件、内容要与定律名称相对应,不必写数学表达式)参考答案:
答案:玻意尔定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。查理定律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比。15.(4分)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案:粒子的动量,物质波的波长由,知,则。解析:物质波的的波长为,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即,因为,所以,故。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态.当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体,可看成分子间是紧密排列的.已知二氧化碳的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,每个二氧化碳分子的体积为V0.某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,求该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少?参考答案:体积为V的二氧化碳气体的质量为m=ρV(1分)其分子数为n=NA(1分)变成固体后体积为V′=nV0(1分)解得V′=(1分)17.(14分)航天飞机,可将物资运送到空间站,也可维修空间站出现的故障。(1)若已知地球半径为R,地球表现重力加速度为g,某次维修作业中,与空间站对接的航天飞机的速度计显示飞机的速度为v,则该空间站轨道半径R′为多大?(2)为完成某种空间探测任务,在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使其启动。已知探测器的质量为M,每秒钟喷出的气体质量为m,为了简化问题,设喷射时探测器对气体做功的功率恒为P,在不长的时间内探测器的质量变化较小,可以忽略不计。求喷气t秒后探测器获得的动能是多少?参考答案:(1)设地球质量为M0,在地球表面,(2分)设空间站质量为m′绕地球作匀速圆周运动时:,(2分)
联立解得(2分)
(2)因为探测器对喷射气体做功的功率恒为P,而单位时间内喷气质量为m,故在t时
间内,据动能定理可求得喷出气体的速度为:(2分)
另一方面探测器喷气过程中系统动量守恒,则:(1分)
又:
联立得探测器获得的动能:(2分)18.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两
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