2021-2022学年河北省邯郸市王桥乡芦里中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年河北省邯郸市王桥乡芦里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.（单选）ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．则以下说法正确的是（）A、两处的电场方向相同，E1＞E2；

B、两处的电场方向相反，E1＞E2；

C、两处的电场方向相同，E1＜E2；

D、两处的电场方向相反，E1＜E2。参考答案：D

解析：将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷．设细杆带正电根据场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，且E1＜E2．故选D．2.（单选）质量分别为m和2m的物块、B用轻弹簧相连，设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同．当用水平力F作用于B上且两物块在粗糙的水平面上，共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1，如图甲所示；当用同样大小的力F竖直共同加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，如图乙所示；当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为x3，如图丙所示，则x1：x2：x3等于（）A．1：1：1B．1：2：3C．1：2：1D．无法确定参考答案：解：甲图，对整体研究，根据牛顿第二定律得，

a1=

对A：kx1﹣μmg=ma1解得x1=

乙图，对整体研究，根据牛顿第二定律得，

a2=

对A：kx2﹣mg=ma2解得x2=

则

丙图，对整体研究，根据牛顿第二定律得F

a3=

对A：kx3﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3解得x3=

则x1：x2：x3=1：1：1

故A正确，BCD错误故选A．3.如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜。连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力，下列说法正确的A．A、B之间一定存在摩擦力作用

B．木块A可能受三个力作用C．木块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块B的重力参考答案：B4.一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动，相隔1s先后从飞机上落下A、B两物体，不计空气阻力，在运动过程中它们所在的位置关系是(g=10m/s2)A．A在B之前150m处

B．A在B后150m处C．A在B正下方相距5m不变

D．A在B正下方与B的距离随时间增大而增大参考答案：D5.（单选）如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零)参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

57.平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为

▲

，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为va和vb，则va

▲

vb（选填“>”、“<”或“=”）．参考答案：8.（3分）将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成θ角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M，静止的沙车中，沙车与地面的摩擦力不计，则球与沙车最终的共同速度为

。参考答案：mvcosθ/(M+m)9.（4分）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。参考答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。10.（4分）演示光电效应实验的装置如图所示，实验中，当用弧光灯发出的光照射锌板时，发现验电器指针会发生偏转，则指针上带的电是________电（填“正”或“负”）；已知锌的极限频率为v0，当用频率为v的光照射锌板时，只要满足_____________的条件，就能发生光电效应。参考答案：正电；v＞v011.(一定质量的理想气体从状态A经过等温膨胀到状态B，然后经过绝热压缩过程到状态C，最后经过等压降温过程回到状态A.则状态A的体积

(选填"大于"、“等于”或"小于")状态C的体积；A到B过程中气体吸收的热量

(选填"大于"、"等于"或"小于")C到A过程中放出的热量.参考答案：12.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

13.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）某同学利用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的下落距离和瞬时速度，为此，他利用该装置打出几条纸带，并选择其中一条如图所示，在纸带上选取了五个连续A、B、C、 D、E。 （1）验证时，该同学的测量方案如下：

a．根据计算出物体下落的距离；b．根据计算出物体下落的瞬时速度；该测量方案是否正确？若不正确请予以改正：a．

;

b．

； （2）利用该纸带也可以测出重锤下落的加速度a的数值，若测出A点距起始点O的距离为x，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为，使用交流电的频率为，根据以上测 量数据计算重锤下落的加速度表达式为a=

。参考答案：（1）a.用毫米刻度尺直接测出O、C两点间的距离;b.算出B、D两点间的平均速度.（用A、E两点计算亦可）（每空2分）（2）（4分）（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，本题目ab两项都是运用了自由落体的运动规律求解的，均不正确。a.用毫米刻度尺直接测出O、C两点间的距离;b.算出B、D两点间的平均速度.（用A、E两点计算亦可）（2）由匀变速直线运动规律可得，,将代入可得a=.15.如图1所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器．烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图2所示．设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，由此可验证机械能守恒定律．已知电动机铭牌上标有“1200r/min“字样．根据以上内容固答下列问题：（1）毛笔面相邻两条线的时间间隔T=

．（2）根据图中所给的数据可知：在毛笔面下记号“3“到面下记号“6“的这段时间内，棒的动能的增加量为

J，重力势能的减少量为

．由此可得出的结论是

．（g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）参考答案：（1）0.05（2）2.82

2.88

在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒解：（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期．已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，即每秒转20周，所以T=0.05s（2）根据中间时刻的瞬时速度等于该短时间内的平均速度得：3到6之间棒的动能的变化量为△EK=EK6﹣EK3==2.82J根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.122+0.098+0.074）J=2.88J．重力势能减小量略大于3、6之间棒的动能的变化量，所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为m=2kg的物体，放在水平面上，它们之间的动摩擦因数μ=0.5，现对物体施F=20N的作用力，方向与水平成θ=370（sin370=0.6）角斜向上，如图17所示，物体运动4s后撤去力F到物体再停止时，通过的总路程是多少？（g=10m/s2）参考答案：17.物体A的质最m=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5kg、长L=1m．某时刻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的同时，给B施加一个水平向右的拉力．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数=0．2，试求：(1)若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；(2)如果要使A不至于从