2022-2023学年江苏省盐城市建湖县第一中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年江苏省盐城市建湖县第一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1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是

A、p1=p2，V1=2V2，T1=T2

B、p1=p2，V1=V2，T1=2T2

C、p1=2p2，V1=2V2，T1=2T2

D、p1=2p2，V1=V2，T1=2T2参考答案：答案：D解析：根据理想气体状态方程可以判断选项D正确，选项A、B、C错误。2.如图，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠ADC=120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩力大小为f．则D物块所受的摩擦力大小为（）A．f B．2f C．f D．f参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】物体在水平面上受弹簧弹力和静摩擦力平衡，根据力的合成方法求解弹簧的弹力．【解答】解：已知A物块所受的摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力为F，则有：2Fcos30°=f，对D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故选：A3.半径为R的光滑圆环轨道竖直放置，一质量为m的小球恰能在此圆轨道内做圆周运动，

则小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为

A.3mg

B4mg

C.5mg

D·6mg参考答案：D设小球的质量为m，经过最低点时速度大小为，由题意小球恰好能通过圆环的最高点，则在最高点时，小球对圆环的压力为零，由重力提供向心力，即mg=m，由最高点运动的最低点，根据机械能守恒定律得mg?2R+mv2=m2

，在最低点，根据牛顿第二定律得联立以上各式解得

N=6mg,

根据牛顿第三定律可知．小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为6mg。4.两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则

A．a光的传播速度较大

B．a光的波长较短C．b光光子能量较大

D．b光的频率较低参考答案：BD5.做匀加速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大6

m/s，则质点的加速度大小为（）A．1m/s2 B．1.5m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2参考答案：C【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；加速度．【分析】由匀变速直线运动的平均速度公式可求得第1.5s末的速度及第3.5s末的速度关系；则由加速度定义可求得质点的加速度．【解答】解：第一个7s内的平均速度等于3.5s时的瞬时速度，第一个3s内的平均速度等于1.5s时的瞬时速度，质点的加速度为：a==m/s2=3m/s2，选项C正确．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为

。参考答案：

答案：(M+3m)g

7.小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则：（1）C点相对应刻度尺的读数为

cm；（2）打E点时小车运动的速度vE=

m/s（保留两位有效数字）；（3）小车运动的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变速直线运动的推论得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．8.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

9.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

参考答案：3v

1Ω10.16．如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，接通电源，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。d．改变细沙质量，重复a、b、c实验步骤。（1）步骤c中小车所受的合外力为________________。（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________。需要验证的关系式为______________________________(用所测物理量的符号表示)。（3）用加细沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________。A．可以获得更大的加速度以提高实验精度B．可以更容易做到m?MC．可以更方便地获取多组实验数据参考答案：①mg

②

mgx1＝

Cks5u11.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/312.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为T=2π。地球同步通讯卫星，绕地球转动的角速度为ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g联立解得H=。13.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体

（选填“制冷”或“加热”）。参考答案：减小

；

加热三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.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.如图所示，A、B气缸长度均为L，横截面积均为S，体积不计的活塞C可在B气缸内无摩擦地滑动，D为阀门．整个装置均由导热性能良好的材料制成．起初阀门关闭，A内有压强P1的理想气体．B内有压强的理想气体．活塞在B气缸内最左边，外界热力学温度为T0．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．不计两气缸连接管的体积．求：（ⅰ）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；（ⅱ）若平衡后外界温度缓慢降为0.96T0，气缸中活塞怎么移动？两气缸中的气体压强分别变为多少？参考答案：解：（1）打开阀门后，两部分气体可以认为发生的是等温变化，设最后A、B的压强均为，活塞向右移动x，则A中气体：B中气体：解得：（2）设降温后气缸内活塞向右移，两部分气体的压强为则A中气体：B中气体：得，即活塞并不发生移动，因此降温过程两部分气体发生的是等容变化由A中气体解得：根据平衡知，A、B中气体的压强均为答：（ⅰ）活塞C移动的距离为及平衡后B中气体的压强；（ⅱ）若平衡后外界温度缓慢降为0.96T0，气缸中活塞不移动，两气缸中的气体压强均为【考点】理想气体的状态方程．【分析】①整个装置均由导热材料制成，活塞C向右移动时，两气缸内气体均发生等温变化，平衡后两部分气体的压强相等．根据玻意耳定律，结合关系条件求解．②气缸A、B中的气体根据理想气体状态方程列式，得出活塞不移动，气体发生的是等容变化，根据查理定律求出最终气体压强；17.如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球．静止时，箱子顶部与球接触但无压力．箱子由v开始向右做匀加速运动，当速度达到2v时，立即改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，从加速开始经过的总路程为s．（1）求箱子加速阶段的加速度大小a′．（2）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）由运动学的公式即可求得物体的加速度；（2）可以先设小球不受车厢的作用力，求得临界速度，然后使用整体法，结合牛顿第二定律即可求解．解答：解：（1）设加速度为a′，由匀变速直线运动的公式：得：s=s1+s2解得：（2）设小球不受车厢的作用力，应满足：Nsinθ=maNcosθ=mg解得：a=gtanθ减速时加速度的方向向左，此加速度有斜面的支持力N与左壁支持力共同提供，当a＞gtanθ时，左壁的支持力等于0，此时小球的受力如图，则：Nsinθ=maNcosθ﹣F=mg解得：F=macotθ﹣mg答：（1）箱子加速阶段的加速度为；（2）若a＞gtanθ，减速阶段球受到箱子左壁的作用力是0，顶部的作用力是macotθ﹣mg．点评：该题中的第二问中，要注意选取受到的左壁的作用力等于0的临界条件，以及临界速度．中档题目．18.如图所示，平板小车C静止放在粗糙的水平面上，小滑块A和B放于平板小车的左右两端处，小滑块A和B的质量分别为mA=2kg，mB=1kg，均可视为质点，平板小车的质量mc=3kg。现让小滑块A和B同时分别以4=6m/s和v=1m/s的初速度沿同一直线从平板小车C的两端水平相向运动。已知小滑块A和B与平板小车间的动摩擦因数u1=0.6，平板车与地面间的动摩擦因数u2=0.1，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）当B的速度第一次为零时，求小车A的速度大小

（2）为使小滑块A和B不相碰，平板小车的长度至少是多少？

（3）小车C一共运动了多长时间？参考答案：解：（1）A对小车C的摩擦力为：fA=μ1mAg=12N

B对小车C的摩擦力为：fB=μ1mBg=6N

地面对小车C的摩擦力为：f=μ