2021-2022學(xué)年河北省邯鄲市王橋鄉(xiāng)蘆里中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河北省邯鄲市王橋鄉(xiāng)蘆里中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）ab是長(zhǎng)為l的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示．a(chǎn)b上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在P1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1，在P2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2．則以下說(shuō)法正確的是（）A、兩處的電場(chǎng)方向相同，E1＞E2；

B、兩處的電場(chǎng)方向相反，E1＞E2；

C、兩處的電場(chǎng)方向相同，E1＜E2；

D、兩處的電場(chǎng)方向相反，E1＜E2。參考答案：D

解析：將均勻帶電細(xì)桿等分為很多段，每段可看作點(diǎn)電荷．設(shè)細(xì)桿帶正電根據(jù)場(chǎng)的疊加，這些點(diǎn)電荷在P1的合場(chǎng)強(qiáng)方向向左，在P2的合場(chǎng)強(qiáng)方向向右，且E1＜E2．故選D．2.（單選）質(zhì)量分別為m和2m的物塊、B用輕彈簧相連，設(shè)兩物塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同．當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上，共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，如圖甲所示；當(dāng)用同樣大小的力F豎直共同加速提升兩物塊時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x2，如圖乙所示；當(dāng)用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x3，如圖丙所示，則x1：x2：x3等于（）A．1：1：1B．1：2：3C．1：2：1D．無(wú)法確定參考答案：解：甲圖，對(duì)整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得，

a1=

對(duì)A：kx1﹣μmg=ma1解得x1=

乙圖，對(duì)整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得，

a2=

對(duì)A：kx2﹣mg=ma2解得x2=

則

丙圖，對(duì)整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得F

a3=

對(duì)A：kx3﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3解得x3=

則x1：x2：x3=1：1：1

故A正確，BCD錯(cuò)誤故選A．3.如圖所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、B之間的接觸面傾斜。連接A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向。關(guān)于兩木塊的受力，下列說(shuō)法正確的A．A、B之間一定存在摩擦力作用

B．木塊A可能受三個(gè)力作用C．木塊B可能受到地面的摩擦力作用

D．B受到地面的支持力一定大于木塊B的重力參考答案：B4.一飛機(jī)以150m/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相隔1s先后從飛機(jī)上落下A、B兩物體，不計(jì)空氣阻力，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們所在的位置關(guān)系是(g=10m/s2)A．A在B之前150m處

B．A在B后150m處C．A在B正下方相距5m不變

D．A在B正下方與B的距離隨時(shí)間增大而增大參考答案：D5.（單選）如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方h高的A點(diǎn)靜止釋放，并穿過(guò)帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)A′過(guò)程加速度(a)、重力勢(shì)能(EpG)、機(jī)械能(E)、電勢(shì)能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯(cuò)誤的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢(shì)能為零，向下為正方向，無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)為零)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

57.平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球?qū)光的折射率為

▲

，若僅將a平行光換成b平行光，測(cè)得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va

▲

vb（選填“>”、“<”或“=”）．參考答案：8.（3分）將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個(gè)裝有沙子的總質(zhì)量為M，靜止的沙車(chē)中，沙車(chē)與地面的摩擦力不計(jì)，則球與沙車(chē)最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)9.（4分）如圖為某報(bào)警裝置示意圖，該報(bào)警裝置在一扇門(mén)、兩扇窗上各裝有一個(gè)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，門(mén)、窗未關(guān)上時(shí)，開(kāi)關(guān)不閉合，只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。該報(bào)警裝置中用了兩個(gè)串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，結(jié)合或門(mén)的特點(diǎn)因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)。10.（4分）演示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時(shí)，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v011.(一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)等溫膨脹到狀態(tài)B，然后經(jīng)過(guò)絕熱壓縮過(guò)程到狀態(tài)C，最后經(jīng)過(guò)等壓降溫過(guò)程回到狀態(tài)A.則狀態(tài)A的體積

(選填"大于"、“等于”或"小于")狀態(tài)C的體積；A到B過(guò)程中氣體吸收的熱量

(選填"大于"、"等于"或"小于")C到A過(guò)程中放出的熱量.參考答案：12.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心，D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)（DM遠(yuǎn)小于CM）．已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)；d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)．則a、b、c、d四個(gè)小球最先到達(dá)M點(diǎn)的球是_______球。重力加速度取為g，d球到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間為_(kāi)___________。參考答案：c球；tD=。

13.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）某同學(xué)利用圖示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的下落距離和瞬時(shí)速度，為此，他利用該裝置打出幾條紙帶，并選擇其中一條如圖所示，在紙帶上選取了五個(gè)連續(xù)A、B、C、 D、E。 （1）驗(yàn)證時(shí)，該同學(xué)的測(cè)量方案如下：

a．根據(jù)計(jì)算出物體下落的距離；b．根據(jù)計(jì)算出物體下落的瞬時(shí)速度；該測(cè)量方案是否正確？若不正確請(qǐng)予以改正：a．

;

b．

； （2）利用該紙帶也可以測(cè)出重錘下落的加速度a的數(shù)值，若測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為x，點(diǎn)A、C間的距離為，點(diǎn)C、E間的距離為，使用交流電的頻率為，根據(jù)以上測(cè) 量數(shù)據(jù)計(jì)算重錘下落的加速度表達(dá)式為a=

。參考答案：（1）a.用毫米刻度尺直接測(cè)出O、C兩點(diǎn)間的距離;b.算出B、D兩點(diǎn)間的平均速度.（用A、E兩點(diǎn)計(jì)算亦可）（每空2分）（2）（4分）（1）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，本題目ab兩項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的，均不正確。a.用毫米刻度尺直接測(cè)出O、C兩點(diǎn)間的距離;b.算出B、D兩點(diǎn)間的平均速度.（用A、E兩點(diǎn)計(jì)算亦可）（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，,將代入可得a=.15.如圖1所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物；蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫(huà)出記號(hào)，如圖2所示．設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，由此可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min“字樣．根據(jù)以上內(nèi)容固答下列問(wèn)題：（1）毛筆面相鄰兩條線的時(shí)間間隔T=

．（2）根據(jù)圖中所給的數(shù)據(jù)可知：在毛筆面下記號(hào)“3“到面下記號(hào)“6“的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為

J，重力勢(shì)能的減少量為

．由此可得出的結(jié)論是

．（g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.05（2）2.82

2.88

在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過(guò)程中機(jī)械能守恒解：（1）毛筆畫(huà)相鄰兩條線的時(shí)間間隔為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期．已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，即每秒轉(zhuǎn)20周，所以T=0.05s（2）根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該短時(shí)間內(nèi)的平均速度得：3到6之間棒的動(dòng)能的變化量為△EK=EK6﹣EK3==2.82J根據(jù)重力勢(shì)能的定義式得：重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.122+0.098+0.074）J=2.88J．重力勢(shì)能減小量略大于3、6之間棒的動(dòng)能的變化量，所以在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為m=2kg的物體，放在水平面上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對(duì)物體施F=20N的作用力，方向與水平成θ=370（sin370=0.6）角斜向上，如圖17所示，物體運(yùn)動(dòng)4s后撤去力F到物體再停止時(shí)，通過(guò)的總路程是多少？（g=10m/s2）參考答案：17.物體A的質(zhì)最m=1kg，靜止在光滑水平面上的平板車(chē)B的質(zhì)量為M=0.5kg、長(zhǎng)L=1m．某時(shí)刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時(shí)，給B施加一個(gè)水平向右的拉力．忽略物體A的大小，已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．2，試求：(1)若F=5N，物體A在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)小車(chē)滑行的最大距離；(2)如果要使A不至于從