湖南省永州市祠市中学高三物理期末试题含解析

湖南省永州市祠市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.关于物体的热运动与内能，下列说法正确的是（）A．分子间距离增大，分子势能一定增大B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增加D．当密闭气体的分子热运动剧烈程度减弱，则气体温度降低E．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加参考答案：CDE【考点】热力学第一定律；分子的热运动；温度是分子平均动能的标志；物体的内能．【分析】明确分子间作用力与分子势能的关系，知道分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时分子势能增加；温度是分子平均动能的标志，温度升高时分子平均动能增大，但单个分子的动能可能减小；明确热力学第一定律的内容，知道做功和热传递均可以改变物体的内能．【解答】解：A、当分子之间的距离较小时，它们之间的作用表现为斥力，当距离增大时，分子引力做正功，分子势能减小，故A错误；B、温度是分子平均动能的标志为统计规律，温度升高时，分子的平均动能增大，但是并不是每个分子的速率都增大，故B错误；C、一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气时要吸热，内能增大，由于分子动能不变，故其分子势能增加，故C正确；D、因温度是分子平均动能的标志，故当密闭气体的分子热运动剧烈程度减弱，则气体温度降低，故D正确；E、一定质量的理想气体放出热量的同时如果外界对其做功，则它的内能可能增加，故E正确．故选：CDE．2.长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球.先令小球以O为圆心，L为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示.g为重力加速度.则A.小球通过最高点时速度可能为零

B.小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零

C.小球通过最底点时速度大小可能等于2

D.小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mg参考答案：B若小球通过最高点时速度为零，则在最高点小球受到的支持力与自身重力等大反向，由于轻绳不能给小球提供支持力，所以小球通过最高点时速度不可能为零，A错；若小球通过最高点时所受轻绳的拉力为零，则自身重力提供做圆周运动的向心力，符合实际，B对；小球刚好能通过最高点的临界速度满足，由机械能守恒知对应的小球经过最低点的速度满足在最低点，有，解得,所以小球通过最底点时的最小速度大小是，小球通过最底点时所受轻绳的拉力最小是6mg,CD均错。3.一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是参考答案：D解析：匀强磁场竖直向上、和导线平行，导线受到安培力为0，A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C错、D对。4.物体做匀加速直线运动，已知第1s初的速度是6m/s，第2s末的速度大小是10m/s，则该物体的加速度可能是A．2m/s2

B．4m/s2

C．－4m/s2

D．－16m/s2参考答案：B5.（多选题）下列说法正确的是（）A．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果C．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，虽然温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数不变参考答案：ACD【考点】热力学第一定律；*晶体和非晶体；封闭气体压强．【分析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因；根据热力学第一定律解释其内能的变化；自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的；体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增大．【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错误．B、足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力无关．故B错误．C．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，没有对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定增加，故C正确．D．根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确；E、一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增大．故选：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一条悬链长7.2m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是0.54s（g取10m/s2）参考答案：解：设链条的长度为L，悬链的下端到P点的距离是h，经t1链条的下端经过P点，则；；经t2链条的上端经过P点，此时悬链的总位移是h+L，则：h+L=gt22，；整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案为：0.54s7.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：8.

（1）用图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。

①为了消除长木板与小车间摩擦力对实验的影响，必须在长木板远离滑轮的一端下面垫一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至不挂砂桶时小车能在长木板上做____运动。②挂上砂桶后，某同学只改变小车的质量进行测量。他根据实验得到的几组数据作出图乙的a-m图象，请根据图乙在答题卡上的图丙中作出图象。

③根据图丙，可判断本次实验中小车受到的合外力大小为

N。参考答案：9.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：A用游标卡尺测量滑块的挡光长

度d,用天平测量滑块的质量mB用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到

水平桌面的垂直距离h2C将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间tD重复步骤C数次，并求挡光时间的平均值E利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosαF多次改变斜面的倾角，重复实验步骤BCDE，做出f--cosα关系曲线用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）滑块通过光电门时的速度υ=

滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

参考答案：10.某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比v1：v2＝____________，S2的质量为____________。参考答案：；11.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：由万有引力提供向心力可得，，联立可解得12.在画线处写出下列3个演示实验的目的：

①

；②

；③

参考答案：①悬挂法测重心；②显示微小形变；③验证平行四边形法则13.某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。实验次数1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐标纸上作出图象。②上述图象不过坐标原点的原因是：

。

③根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？

。④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量：

（选填“是”或“否”）。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，受到一瞬时冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m，B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：（1）滑动摩擦力对木块做功是多少；（2）木块在A点时的动能；（3）木块运动的总时间。参考答案：17.如图所示，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E；区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B；区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。

求：（1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；（2）O、M间的距离；（3）粒子从第一次进入区域Ⅲ到离开区域Ⅲ所经历的时间t3。参考答案：解：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛规律知

①

（3分）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

②

（1分）所以

③

（2分）（2）设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有

④

（2分）

⑤

（2分）即

⑥

O、M两点间的距离为⑦

（2分）（3）设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为t3，粒子在Ⅲ区域磁场中运行为T3，则：

⑧

（2分）由①②式可得：⑨（1分）则：

⑩

（2分）Ks5u由⑩式可得：（1分）Ks5u18.飞行员驾驶舰载机在300m长的水甲跑道上进行起降训练．舰载机在水平跑道加速过程中受到的平均阻力大小为其重力的0.2倍，其涡扇发动机的水平推力大小能根据舰载机的起飞质量进行调整，使舰载机从静止开始经水平跑道加速后恰能在终点起飞．没有挂弹时，舰载机质量为m=2.0×104Kg，其涡扇发动机的水平推力大小恒为F=1.6×105N．重力加速度g取10m/s2．（不考虑起飞过程舰载机质量的变化）（1）求舰载机没有挂弹时在水平跑道上加速的时间及刚离开地面时水平速度的大小；（2）已知舰载机受到竖直向上的升力F升与舰载机水平速度v的平方成正比，当舰载机升力和重力大小相等时离开地面．若舰载机