湖北省荆门市沙洋县实验中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

湖北省荆门市沙洋县实验中学2022-2023学年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）就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是(　　) A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性； B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了； C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性； D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的。 参考答案： C解析： A、采用了大功率的发动机后，一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，不是由于使小质量的物体获得大惯性，是由于功率增大的缘故．故A错误．B、射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，是由于速度减小了，不是由于惯性减小，子弹的惯性没有变化．故B错误．C、货车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，质量改变了，会改变它的惯性．故C正确．D、摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，改变向心力，防止侧滑，而人和车的惯性并没有改变．故D错误．故选C 2. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是 A．                                              B．F＝mgtan0 C．                                            D．FN=mgtan0 参考答案： A 3. 如图所示，一束复色光由真空射向半圆形玻璃砖的圆心，经玻璃砖后分为两束单色光a、b，则                                         A．玻璃中a光波长大于b光波长 B．玻璃中a光折射率大于b光折射率 C．逐渐增大入射角i，a光比b光先发生全反射 D．利用同一双缝干涉实验装置，a光产生的干涉条纹间距比b光大 参考答案： AD 4. 汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m /s2，则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为 (　　) A.3 s　　　　　　　B.4 s             C.5 s               D.6 s 参考答案： A 5. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是________ A. A→B过程中，气体对外界做功 B. B→C过程中，气体分子的平均动能增大 C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 E. 该循环过程中，气体吸热 参考答案： ACE 【分析】 A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高. 【详解】A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确； B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误； C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确； D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误； E、该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即W＜0；一个循环，内能不变，△U=0，根据热力学第一定律，Q＞0，即气体吸热，故E正确； 故选ACE. 【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定. 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。 参考答案： 10，3  7. 如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。 参考答案：     答案：  8. 在用油膜法测定分子直径的实验中，若已知该种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在液面上扩展后的最大面积为S（以上各量均为国际单位），那么油分子直径d ＝___________ ，油滴所含分子数N ＝_______ 。 v 参考答案： m/(ρ·S) ，NA 9. 一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为       s，此船渡河的最短航程为       m. 参考答案： 10. 如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________ m/s． 参考答案： 0.04 ；     300 11. （5分）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1       Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为        mm。 参考答案： ＞    0.300 解析：双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即>。条纹间距根据数据可得，根据可得。 考点：双缝干涉实验   12. 某学校物理兴趣小组，利用光控实验板 “探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。 在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示： 请根据图象回答下列问题： ①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？                   ． ②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=     ． 参考答案： ：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．  ②（2分）k/2． 解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=m vB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g= k/2． 13. 在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s 1 为 __cm，物体的加速度为 ___m/s 2 （结果均保留3位有效数字）. 参考答案：     (1).      (2). 考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，若小车作匀变速直线运动，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得s1=5.00 cm，s2=1.36 cm，s3=1.48 cm。那么：AD之间的平均速度V=         m/s,C点的瞬时速度VC=         m/s, 小车运动的加速度a=      m/s2。 参考答案： 0.56    0.71    3  15. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表：量程0～0.6 A，内阻 C．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为 D．电压表：量程0～3 V，内阻未知 E．电压表：量程0～15 V，内阻未知 F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A H．开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻． (1)在上述器材中请选择适当的器材：__      _   (填写选项前的字母)； (2)实验电路图应选择下图中的         （填“甲”或 “乙”） (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝___ ___V，内电阻r＝__  __ Ω. 参考答案： 【知识点】测定电的电动势和内阻．J7 【答案解析】（1）__ABDFH_（2）  乙   （3）__1.5__ __1.0__ 解析：：（1）在上述器材中请选择适当的器材：A．被测干电池一节 为了读数准确，所以选择B．电流表：量程0～0.6A，D．电压表：量程0～3V， 滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F．滑动变阻器，H．开关、导线若干（2）：（1）测量电电动势和内阻的时候，由于电的内阻是很小的，若采用甲图的接法，由于电流表内阻的影响，会使测量电阻偏大，为了减小内阻的测量误差，实验时应选用电路图乙． （3）由U-I图可知，电的电动势为：E=1.50V； 内电阻为：r= =1.0Ω 【思路点拨】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应滑动变阻器和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻．本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （选修3－4）（6分）光线从空气射入玻璃砖，当入射角为60时，折射光线与发射光线恰好垂直。求： ①该玻璃砖的折射率是多少？       ②光在该玻璃砖中传播速度是多少？   参考答案： 解析： ①如图，光在玻璃中的折射角 （2分）   所以，玻璃的折射率为  （2分）       ②光在玻璃中的传播速度为  （2分） 17. （10分）如图所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷），被长为l的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球