2022-2023学年湖北省咸宁市天城中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年湖北省咸宁市天城中学高三物理期末试题含解析一、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.（多选题）下列说法正确的是（）A．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点B．单晶体和多晶体物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的C．露珠呈球形，是由于表面张力作用的结果D．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加参考答案：ACD【考点】热力学第二定律；有序、无序和熵；*晶体和非晶体；*液体的表面张力现象和毛细现象．【分析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；单晶体物理性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向同性的；露珠呈球形，是由于表面张力作用的结果；根据热力学第二定律解释D选项．【解答】解：A．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A正确．B、单晶体物理性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向同性的．故B错误．C．露珠呈球形，是由于表面张力作用的结果，故C正确．D．根据热力学第二定律，若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，气体将吸收热量，同时对外做功，则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加，故D正确．故选：ACD．2.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是(

)A．加速度表示速度变化的大小；B．物体的速度为零，加速度也一定为零；C．运动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢；D．运动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小参考答案：C3.（单选）如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法正确的是（

）A．N1＞N2

B．N1＜N2C．弹簧长度将变长

D．弹簧长度将不变参考答案：A4.如图，汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点．下列说法正确的是

A.汽车在A点处于平衡态

B．机械能在减小

C．A到B重力的瞬时功率恒定

D．汽车在A处对坡顶的压力等于其重力参考答案：B5.有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动.玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示.按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是（

）A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止出发，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车运动方向致，在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是

。参考答案：（24m）7.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

8.11参考答案：1119.如图，一棵树上与A等高处有两个质量均为0.2kg的苹果，其中一个落入B处的篮子里，若以沟底D处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为8.8J；另一个落到沟底的D处，若以C处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为﹣6J．参考答案：考点：动能和势能的相互转化；重力势能．分析：已知零势能面，则由EP=mgh可求得重力势能．解答：解：以D点为零势能面，则B点的重力势能为：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C处为零势能参考面，D点重力势能为：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案为：8.8，﹣6J点评：本题主要考查了重力势能的表达式的直接应用，注意零势能面的选取，难度不大，属于基础题．10.如图所示，劲度系数为的轻弹簧B竖直固定在桌面上．上端连接一个质量为m的物体，用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为的轻弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且束发生形变时．其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体m的弹力大小为，则ab间的距离为________。参考答案：下端弹簧仍处于压缩状态时，；下端弹簧处于拉伸状态时，11.氢原的能级如图所示，一大群处于第一激发态的氢原子吸收2.55eV能量后从高能级向低能级跃迁，能发出

种不同频率的光子，这些光子中能使截止频率为8.07×1014Hz的锌板发生光电效应的有

种。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。参考答案：12.示波器是著名的实验仪器，如图是示波器的示意图，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1，偏转极板长L，偏转板间距d，当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场。偏转电压U2为 时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大。参考答案：U2=2d2U1/L2，13.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用如图所示的装置,可以模拟货车在水平路面上的行驶,进而研究行驶过程中车厢

里的货物运动情况。已知模拟小车(含遥控电动机)的质量M=7kg,车厢前、后壁间距L=4m,木板A的质量mA=1kg,长度LA=2m,木板上可视为质点的物体B的质量mB=4kg,A、B间的动摩擦因数u=0.3,木板与车厢底部(水平)间的动摩擦因数u0=0.32,A、B紧靠车厢前壁。现“司机″遥控小车从静止开始做匀加速直线运动,经过一定时间,A、B同时与车厢后壁碰撞。设小车运动过程中所受空气和地面总的阻力恒为F阻=16N,重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)从小车启动到A、B与后壁碰撞的过程中,分别求A、B的加速度大小;(2)A、B与后壁碰撞前瞬间,求遥控电动机的输出功率;(3)若碰撞后瞬间,三者速度方向不变,小车的速率变为碰前的80%A、B的速率均变为碰前小车的速率,且“司机”立即关闭遥控电动机,求从开始运动到A相对车静止的过程中,A与车之间由于摩擦产生的内能。参考答案：（1）4m/s2，方向向前，做匀加速运动

（2）10m/s；670W

（3）40J【详解】(1)由题意，从启动到A、B与后壁碰撞的过程中，三者间有相对滑动，三者受力如图所示对B：由牛顿第二定律有：代入数据解得：，方向向前，做匀加速运动对A：由牛顿第二定律：代入数据解得：，方向向前，做匀加速运动；(2)A、B同时到达后壁，有且：解得：对车，由牛顿第二定律有：解得：电动机输出功率为碰撞前瞬间的车速为：联立以上各式并代入数据解得：；(3)碰撞后瞬间，，A、B的速率为v，因所以碰后三者之间仍有相对滑动，三者受力如图所示对B：，方向向后，做匀减速直线运动对A：,方向向后，做匀减速直线运动对车：，因此车做匀速直线运动设经时间，A与车相对静止，则：A、车间相对滑动的距离为：得：A相对车通过的总路程：产生的内能：代入数据解得：。17.物体A的质量m＝2kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M＝1kg、长L＝4m。某时刻A以v0＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平外力F。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ＝0.1，取重力加速度g=10m/s2。试求:（1）若给B施加一个水平向右5N的外力，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；（2）如果要使A不至于从B上滑落，外力F应满足的条件。参考答案：(1)2m

（2）

解析：（1）物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，有μmg=maA

得aA=μg=1m/s2

木板B作加速运动，有F+μmg=MaB，得：aB=3m/s2

两者速度相同时，有V0-aAt=aBt，得：t=1s

A滑行距离：SA=V0t-aAt2/2=3.5m

B滑行距离：SB=aBt2/2=1.5m最大距离△s=SA-SB=2m

(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：

又：

可得：

aB=1m/s2

再对M分析：

F=MaB-

,

得F=-1N

所以F向左不能大于1N。

当F向右时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落。即有：

F=(M+m)a,所以：

F向右不能大于3N