山东省东营市胜坨中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省东营市胜坨中学2021-2022学年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.质量为m的小球放在光滑水平面上，在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点)，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2作用，现设小球由A点静止开始运动，如图a所示，小球运动的v-t图象如图b所示。由图可知，下列说法错误的是A．小球在MN的右方加速度大小为

B．F2的大小为C．小球在MN右方运动的时间为t3-t1D．小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为v1t2参考答案：BD2.如图所示，一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（

）A.将变阻器滑动头P向右滑动

B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小

D.将极板间距离适当增大参考答案：DA、将变阻器滑动头P向右或向左移动时，电容器两端电压不变，电场力不变，故AB错误；C、将极板间距离适当减小时，F电增大，不满足要求，故C错误；D、将极板间距离适当增大时，F电减小，满足要求，故D正确．故选D【点评】本题是带电粒子在混合场中运动的问题，电子受到电场力和洛伦兹力，要使粒子做直线运动，则要求电场力等于洛伦兹力，难度适中．3.如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁N极向下靠近螺线管C端时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列说法正确的是()A．C端一定是N极B．D端一定是N极C．因螺线管的绕法不明，故无法判断C端的极性D．当磁铁向下穿过螺线管且远离D端时，电路中的感应电流方向与图示方向相反参考答案：AD4.荷兰一家名为“火星一号”的公司计划在2023年把4名宇航员送上火星．设A和B是分别绕地球和火星做匀速圆周运动的卫星，且A和B的轨道半径相同．已知M地=9M火，R地=2R火，则下列说法正确的是（）A．A的周期比B的大B．A的线速度比B的大C．A的加速度比B的大D．火星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大参考答案：解：A、根据万有引力提供向心力解得：因为A和B的轨道半径相同．M地=9M火，所以TA＜TB．故A错误．B、根据万有引力提供向心力解得：因为A和B的轨道半径相同．M地=9M火，所以vA＞vB．故B正确．C、根据万有引力提供向心力解得：因为A和B的轨道半径相同．M地=9M火，所以aA＞aB．故C正确．D、根据重力等于万有引力解得：因为M地=9M火，R地=2R火所以故g火＞g地．故D错误．故选BC．5.一铜板暴露在波长λ=200nm的紫外光中，观测到有电子从铜板表面逸出。当在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为15V/m的电场时，电子能运动到距板面的最大距离为10cm。已知光速c与普朗克常数h的乘积为，则铜板的截止波长约为（

）A．240nm

B．260nm

C．280nm

D．300nm参考答案：由光电效应方程可得，，根据动能定理得，联立以上三式并代入数据得，故B正确。

点评：光电效应方程为新课程教材中增加的内容，对于增加的内容，不仅是高考的重要考点，也是自主招生的重要考点。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否7.）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。8.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

。参考答案：

各向异性

；

引力

9.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：10.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，12.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 13.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，螺旋测微器的示数为

mm，游标卡尺的示数为

mm．参考答案：答案：6.122～6.125，10.5015.（6分）数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．

（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是____________________．（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________．参考答案：

答案：（1）减速转动。（2）某磁极附近的磁感应强度，另一个磁极附近的磁感应强度四、计算题：本题共3小题，共计47分16.滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作给人以美的享受．如图甲所示，abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均为斜直轨道，倾角θ=37°，de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道，O点为圆心，其正上方的d点为圆弧的最高点，滑板及运动员总质量m=60kg，运动员滑经d点时轨道对滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．除下述问（2）中运动员做缓冲动作以外，均可把滑板及运动员视为质点．（1）运动员从bc段紧靠b处无初速滑下，求Nd的大小；（2）运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行，则他是否会从d点滑离轨道？请通过计算得出结论．参考答案：见解析解：（1）开始滑行至d点，由机械能守恒定律得：mg（H﹣R）=①mg﹣N=②由①②解得：N=360N（2）当以v0=4m/s从b点水平滑出时，运动员做平抛运动落在Q点，如图所示．设bQ=s1④⑤由④⑤得⑥vy=gt=6m/s⑦在Q点缓冲后⑧⑨运动员恰好从d点滑离轨道应满足⑩由⑨⑩代入数据解得即可见滑板运动员不会从圆弧最高点d滑离轨道．

答：（1）运动员从bc段紧靠b处无初速滑下，Nd的大小为360N；（2）滑板运动员不会从圆弧最高点d滑离轨道．17.将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？（2）A、B两点间的电势差为多少？（3）该匀强电场的电场强度为多大？参考答案：试题分析：（1）由于电势能增加了0.1J，因此电场力做功-0.1J（2）（3）电场强度18.电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁作用力，有效缓冲车辆问的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。该装置简化为如下物理模型：如图所示，水平面上有一个绝缘动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度、宽度的单匝矩形纯电阻金属线圈，线圈的总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，