2022年湖南省怀化市海天中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年湖南省怀化市海天中学高三物理下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.（单选）如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是(

)A．绳的拉力等于M的重力B．绳的拉力大于M的重力C．物体M向上匀速运动D．物体M向上匀加速运动参考答案：B2.下列说法正确的是（）A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势参考答案：BDE【考点】热力学第二定律；布朗运动；热力学第一定律；表面张力产生的原因．【分析】布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显；根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律；根据理想气体状态方程可知，压强、体积都增大时，温度升高，则内能增加；液体表面张力的原因是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力．【解答】解：A、固体微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，固体微粒各个方向受力越趋近平衡，布朗运动越不明显，故A错误；B、在r＞r0时，分子力表现为引力，分子间距离增大时分子力做负功，故r越大，分子势能越大，故B正确；C、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；D、根据理想气体状态方程可知，压强、体积都增大时，温度升高，则内能增加，故D正确；E、由于蒸发只在液体表面进行，因此液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势．故E正确故选：BDE3.如图所示，叠放在一起的A、B两物体在作用于B物体上的水平力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，已知mA<mB．若将力F的作用在物体A上，并保持力的大小和方向不变，则A、B的运动状态可能为

(

)A．一起做匀加速直线运动

B．一起做匀减速直线运动C．B做匀速直线运动

D．都做匀加速直线运动，A的加速度较大参考答案：AD4.（单选）如图所示.一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是

(

) A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点受合外力为零参考答案：C5.某人骑自行车在平直公路上行进，图2中的实线记录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变化的图象。某同学为了简化计算，用虚线做近似处理，下面说法正确的是（

）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~t6时间内，虚线表示的是匀速运动参考答案：BD由于v-t图象的斜率等于物体的加速度，在t1时刻，实线的斜率大于虚线的斜率，故虚线的加速度比实际的小,故A错误．在0-t1时间内实线与时间轴围成的面积小于虚线与时间轴的面积，故实线反映的运动在0-t1时间内通过的位移小于虚线反映的运动在0-t1时间内通过的位移，故由虚线计算出的平均速度比实际的大，故B正确．在t1-t2时间内，虚线围成的面积小于实线围成的面积，故由虚线计算出的位移比实际的小，故C错误．在t3-t6时间内，虚线是一条水平的直线，即物体的速度保持不变，即反映的是匀速运动，故D正确．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。提升过程中手对物体做功

J，合外力对物体做功

J，物体克服重力做功

J。参考答案：

12，2，107.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，48.如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度

了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量

上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：升高

；等于9.地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P0=1.0×105Pa，活塞截面积为S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，则活塞静止时，气体的压强为

Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×105J，同时气体通过气缸向外传热4.2×105J，则气体内能变化为

J。参考答案：1.2×10-5Pa；内能增加了1.8×105J10.体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为

。已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为

。参考答案：答案：D=

m=解析：单分子油膜可视为横截面积为S，高度为分子直径D的长方体，则体积V=SD，故分子直径约为D=；取1摩尔油，含有NA个油分子，则一个油分子的质量为m=。11.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为

。（g取10m/s2）参考答案：512.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．（3分）(填写选项前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg，反应中产生的每个光子的能量约为____

____J．（4分）

普朗克常量为h=6.63×10－34J·s

1u质量对应的能量为931.5MeV参考答案：13.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，若波的传播速度v=8m/s,则x=4m处的质点P的振动方程y=______cm,x=1m处的质点O在5s内通过的路程为______cm.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一半球支撑面顶部有一小孔．质量分别为m1和m2的两只小球(视为质点)，通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有摩擦．(1)小球m2静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为θ，则m1、m2、θ之间应满足什么关系；(2)若将小球m2从原来静止的位置沿球面稍向下移动一些，则释放后m2能否回到原来的位置？

参考答案：(1)m1＝m2cosθ(2)不能

(1)根据平衡条件得：m1g＝m2gcosθ，所以m1＝m2cosθ.（6分）(2)将m2向下移动一些后，设此时m2与球心连线与水平方向夹角为θ′，则θ>θ′，因此，m2gcosθ′>m2gcosθ＝m1g，故m2将继续向下运动，不能回到原来的位置．（6分）

17.如图所示，空间内有一垂直纸面、竖直放置的荧光屏MN，其厚度可忽略且足够大。在荧光屏的左、右侧存在磁感应强度大小分别为2B和B的匀强磁场，方向均垂直纸面向里。两个质量均为、电荷量均为q的带正电的粒子、，同时从荧光屏上的O点垂直磁场方向以速率向左、向右射入磁场，粒子到达荧光屏后被吸收。求：(1)粒子在磁场中的运动半径；(2)、两粒子在磁场中运动时间之比；(3)、两粒子打在荧光屏上位置间的距离。参考答案：18.如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射人，带电粒子恰好做匀速直线运动，经时间从P点射出。(1)求电场强度的大小和方向。(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经/2时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O点沿原方向射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间参考答案：解：（1）设带电粒子的质量为，电荷量为，初速度为，电场强度为，由粒子做匀速直线运动可得：

……①2分

………②1分解得：

………③1分判断出粒子受到的洛伦兹力沿轴负方向，于是可知电场强度沿轴正方向。…………1分仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动，有：

………