河北省石家庄市纺织厂子弟中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省石家庄市纺织厂子弟中学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.（单选）如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，M、N为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、C，从等势面M上的某点同时以相同速率vo向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面N；b的初速度方向平行于等势面：c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个粒子先后通过等势面N，已知三个粒子始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断中正确的是 （

） A．等势面M的电势低于等势面N的电势 B．a、C两粒子通过等势面N时的速度相同 C．开始运动后的任一时刻，a、b两粒子的动能总是相同 D．开始运动后的任一时刻，三个粒子之间的距离总是相等参考答案：B2.如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在轨道的水平段AB上运动时，两小球的速度均为v0=5m/s，相距d=10m，轨道水平段AB和水平段CD的高度差为h=1.2m。设两小球在斜坡段BC运动时未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段CD上的运动情况，下列描述中，正确的是：（

）A．两小球在CD段运动时仍相距10m

B．两小球在CD段运动时相距小于10mC．两小球到达图示位置P点的时间差为2s

D．两小球到达图示位置P点的时间差约为1.4s参考答案：c3.如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，整个装置处于匀强磁场中。质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止。则A．磁场方向可能竖直向上B．磁场方向可能垂直于导轨平面向上C．ab杆所受安培力的大小一定等于mgsinθD．ab杆所受安培力的方向一定平行导轨向上参考答案：AB4.（多选题）以下说法正确的是（）A．太阳内部发生的核反应是核聚变反应B．康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量C．汤姆逊通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构模型D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小参考答案：AD【考点】玻尔模型和氢原子的能级结构；原子的核式结构．【分析】太阳内部进行的是核聚变反应；康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量；汤姆逊发现了电子，卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构模型；根据轨道半径的变化，结合静电力提供向心力得出动能的变化，抓住能量减小，得出电势能的变化．【解答】解：A、太阳内部发生的核反应是核聚变反应，故A正确．B、康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量，故B错误．C、卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构模型，故C错误．D、根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，轨道半径减小，根据知，动能增大，由于能量减小，则电势能减小，故D正确．故选：AD．5.如图所示，质量为的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2s时间内的变化图象如图甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，g=10m/s2。下列说法正确的是

A．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1

B．水平拉力F的最大功率为10WC．2s末物体回到出发点

D．2s内物体的加速度不变参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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）

32007.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻（t=0）波的图像如图所示，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置，该波沿x轴

方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s内传播的距离为

m。参考答案：负，408.在画线处写出下列3个演示实验的目的：

①

；②

；③

参考答案：①悬挂法测重心；②显示微小形变；③验证平行四边形法则9.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C）参考答案：：解：根据Ekm=hv﹣W0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.0×1014．通过图线的斜率求出k=h=J?s．故答案为：5.0×1014，6.4×10﹣3410.如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会

（填变大、变小或不变）参考答案：变小11.(选修模块3－5)（4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。参考答案：

答案：（4分）12.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．13.（6分）一个原子中含有

个质子，含有

个中子，含有

个电子。参考答案：92；146；92三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“3m跳板跳水”其运动过程可简化为：运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中。将运动员视为质点。已知运动员质量为m，重力加速度为g，取跳板的水平点为B，AB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图所示，求：（1）运动员入水前速度大小；（2）跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能（假设从C到B的过程中，运动员获得的机械能为跳板最大弹性势能的k倍，k<1）。参考答案：（1）运动员从A到水面的过程中机械能守恒，有：

（5分）解得：

（3分）

（2）运动员从C到B的过程中，运动员和板组成系统的弹性势能部分转化为运动员的重力势能，即：

（5分）解得：

17.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN，PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0．30m．导轨电阻忽略不计，其间接有定值电阻R=O．40导轨上停放一质量为m=0．10kg、电阻r=0．20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=O．50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，电脑屏幕描绘出U随时间U的关系如图乙所示．求：（1）金属杆加速