2022年湖南省娄底市冷水江岩口镇岩口中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年湖南省娄底市冷水江岩口镇岩口中学高三物理上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. （多选）物块A和B用绕过定滑轮的轻绳相连，A的质量为m，B的质量为2m．A穿在光滑竖直固定的长直杆上，滑轮与杆间的距离为l．将A移到与滑轮等高处由静止释放，不考虑绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是 A．A在下降过程中加速度先变大后变小 B．A刚释放时它的加速度大小等于重力加速度g C．当A在下降过程中速度达到最大时，A与B速度大小之比为2∶1 D．当A的机械能最小时，B的重力势能最大 参考答案： BCD 2. 一物体的位移函数式是s＝4t＋2t2＋5（m），那么它的初速度和加速度分别是 （    ） A．2m/s，0.4m/s2 B．4m/s，2m/s2 C．4m/s，4m/s2 D．4m/s，1m/s2 参考答案： C 3. 质量2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图5所示，下列说法正确的是 A．前2s内质点处于失重状态 B．2s末质点速度大小为4m/s C．质点的加速方向与初速度方向垂直 D．质点向下运动的过程中机械能减小 参考答案： AD 根据速度和位移图象判断物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，加速度方向向下，质点处于失重状态，A正确．根据位移图象的斜率求出水平方向的速度，再将两个方向的分速度合成，可知2s末质点速度大于4m/s，B错误．由于质点水平方向的速度不为0，质点合外力方向竖直向下，故质点初速度的方向与合外力方向不垂直，C错误．由题意可知质点竖直方向的加速度小于重力加速度，故竖直方向受到向上的外力作用，此力做负功，质点的机械能减小，D正确。本题应选AD。 4. 图为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为P0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门k1、k2与空气导管相连接。以下选项中正确的是        A.当橡皮碗被拉伸时，p＞p0，k1关闭，k2开通 B.当橡皮碗被拉伸时，p＜p0，k1关闭，k2开通 C.当橡皮碗被压缩时，p＞p0，k1关闭，k2开通 D.当橡皮碗被压缩时，p＜p0，k1关闭，k2开通 参考答案： 答案：C 5. （单选）如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）。不计离子间相互作用及气体流动时的阻力，则可变电阻R消耗电功率的最大值为 A．        B．     C．        D． 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。 参考答案：     (1). 升高    (2). 50 【分析】 因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况； 【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高； a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：； b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：； 由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：； 综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。 【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。 7. 某半导体激光器发射频率为1014HZ的激光，激光器的功率为5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器每秒发出的光子数为___________。（结果保留三位有效数字） 参考答案： 7.54x1016 8. （4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。 参考答案： 减速 9. 1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为    ；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为            。 参考答案：    ；      10. 一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端面射出，则与的最小比值为________________。    参考答案： 11. （4分）有一束射线进入匀强磁场中，a、b、c分别表示组成射线的三种粒子流在磁场里的轨迹，如图所示．已知磁场方向与速度方向垂直并指向纸内，从这些粒子流的偏转情况可知，可能是粒子的轨迹是_______；可能是光子的轨迹是______。 参考答案：  a；b 12. ．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度      （选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为        。 参考答案： 小于        13. （选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经      s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是               ．     参考答案： 答案：10cm （2分）；2.5 s（3分）；沿y轴的负方向（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F1用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v．已知小车质量为200g． （1）某次实验得到数据如表所示，v﹣x图象已经画出，如图（乙）所示，请根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出F﹣x图象，并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=　  　J，此过程动能的变化量△EK=　   　J（保留2位有效数字）． s/m F/N v/m?s﹣1 0.30 1.00 0.00 0.31 0.99 0.31 0.32 0.95 0.44 0.35 0.91 0.67 0.40 0.81 0.93 0.45 0.74 1.10 0.52 0.60 1.30 （2）指出下列情况可减小实验误差的操作是　      （填选项前的字母，可能不止一个正确选项） A．使拉力F要远小于小车的重力    B．使拉力F要远大于小车的重力 C．实验时要先平衡摩擦力         D．要使细绳与滑板表面平行． 参考答案： ①图见解析；0.18J；0.17J   ②CD ： 解：（1）根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出F﹣x图象， 根据F﹣s图象可知，当s1=0.30m时，F1=1.00N，s2=0.52m时，F2=0.56N， 因此：W=×（S2﹣S1）=0.18J， 速度v随位移s变化图象可知： s1=0.30m，v1=0，s2=0.52m时，v2=1.24m/s △EK=m（v22﹣v12）=0.17J    （2）A、该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力，而是直接测量出绳子的拉力，因此不需要使拉力F要远小于小车的重力，故AB错误； C、当平衡了摩擦力和细绳与滑板表面平行时，绳子上的拉力才等于小车所受合外力，故CD正确； 故选：CD． 故答案为：①0.18J；0.17J   ②CD 【点评】： 该实验在原来的基础上有所改进和创新，只要明确了其实验原理，正确应用基本物理知识即可正确解答，知道F﹣s图象的物理意义． 15. 老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3．0V，内阻很大)，电阻箱R(0—99．99)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。 某同学连接了一个如图l所示的电路，他接下来的操作是： a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图2甲所示的位置后，将S2接到a，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2．20V，然后断开S1；b保持电阻箱示数不变，将S2切换列b，闭合S1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示)，然后断开S1。 ①请你解答下列问题： 图甲所示电阻箱的读数为       ，图乙所示的电压表读数为   V。由此可算出定值电阻R1的阻值为      。(计算结果取3位有效数字) ②在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：     将S2切换列a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的图象。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=      V，电源内阻r=     。(计算结果保留3位有效数字) 参考答案： ① 20.00（1分）  2.80（1分）  5.45（2分）  ② 2.9（2分）  0.26（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则 ⑴ 判断流过dc边电流的方向； ⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大？ ⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大？                         参考答案： ⑴ 流过边电流的方向是到。 ⑵ 设通过正方形金属框的总电流为,边的电流为,边的电流为 　　①　　   　　　　② 金属框受重力和安培力作用处于静止状态，有③ 联立①②③得　 ⑶　由⑵可得　　　④