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题含解析

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题含解析一、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.下列说法正确的是A.发生光电效应时，增大入射光的频率，光电子的最大初动能一定会增大B.发生光电效应时，增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定会增大C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定D.原子从基态跃迁到激发态时，会辐射光子参考答案：AC【详解】AB、根据光电效应方程可知，Ek＝hγ﹣W；可知，光电子的最大初动能跟入射光强度无关，与入射光的频率有关，频率越大，光子的最大初动能越大，故A正确，B错误；C、比结合能描述的是原子核的稳定程度，原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；D、原子从基态跃迁到激发态时，能级变大，吸收能量，故D错误。2.金属钙的逸出功为W0=4.310－10J，普朗克常量h＝6.6×10－31J?s，光速c＝3.00×108m／s，以下说法正确的是A.用波长为400nm的单色光照射金属钙，其表面有光电子逸出B.用波长为400nm的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象C.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，增大光的强度将会使光电子的最大初动能増大D.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少参考答案：AD【详解】波长为400nm的单色光的光子能量：，故用波长为400nm的单色光照射金属钙，能产生光电效应现象，其表面有光电子逸出。故A正确，B错误。根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能与光的强度无关，故C错误；若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度，则单位时间内入射的光子的数目减小，将会使单位时间内发射的光电子数减小。故D正确。3.(单选).质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下坚直向上运动,不计空气阻力。下列说法正确(

)A.如果物体向上做减速运动,物体的机械能可能减小B如果物体向丄做勾速运动,物体的机械能一定不变C如果物体向上做加速运动,物体的机械能才能增大D不论物体向上做什么运动,物体的机械能一定增加机械能守恒参考答案：DD解析：不论弹簧秤的拉力大于重力，还是小于重力，还是等于重力，在竖直向上的运动的过程中，拉力做正功，根据功能关系知，钩码的机械能增加．故D正确．

故选：D除重力以外其它力做的功，等于机械能的增量，根据该功能关系进行判断．4.（多选）足够长的水平黑色传送带处于静止状态，一白灰块（可视为质点）静止在传送带上，白灰块与传送带间有摩擦，动摩擦因数为μ。突然使传送带以恒定的速度v0做匀速直线运动，白灰块将在传送带上划下白色痕迹，经过某一时间t，令传送带突然停下，以后不再运动。在白灰块也不再运动时，传送带上白色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，假设白灰块与传送带摩擦划痕过程中质量不变）A．

B．

C．

D．参考答案：5.（多选）如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是（）A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于C．过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D．过山车在斜面h=2R高处由静止滑下能通过圆轨道最高点参考答案：考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，处于超重状态，根据动能定理求出在斜面h=2R高处由静止滑下到最高点的速度，判断能否通过最高点．解答：解：A、过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B、在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则解得：v=，故B正确；C、在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C正确；D、过山车在斜面h=2R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；v′=0，所以不能通过最高点，故D错误．故选：BC点评：竖直平面内的圆周运动，在最高点和最低点，重力和轨道对车的压力提供向心力，物体能通过最高点的条件是，在最高点的速度v，难度不大，属于基础题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：7.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。8.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.689.某放射性元素经过6天后，只剩下1/8没有衰变，它的半衰期是

天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变8×107次。现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液己均匀分布），测得水样每分钟衰变20次。由此可知水库中水的体积约为

m3。参考答案：2

2.5×10510.（单选）已知，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时(

)A.物体A先滑动

B.物体B先滑动C.物体C先滑动 D.B与C同时开始滑动参考答案：B11.如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时，x=1．5m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___________m／s．写出x=1．5m处质点做简谐运动的表达式_________________________________________________。参考答案：12.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中(1)看右图，请你回忆：你在实验室做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时，除了图中已给的实验仪器外，还应该有什么仪器：

(2)小嘉和小敏同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。俩同学连好的实物如图乙所示。①在以下电流表中选择合适的一只是_____；电流表A1（量程3A，内阻约

0.1Ω）；电流表A2(量程600mA，内阻约0.5Ω)；电流表A3(量程100mA，内阻约3Ω)。②若俩同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为______段；（用图乙中字母表示）③若俩同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，当小灯泡的亮度发生较大变化时，电压表的指针偏转变化明显，但电流表的指针偏转变化很小，你觉得他俩该如何排除此“意外”？

④实验测得的部分数据如表，请在图丙所示的坐标纸上作出该元件的I—U图像；电压U/V0.400.801.201.602.002.40电流I/A0.020.050.120.200.310.44

参考答案：(1)电流表（量程为0.6A）；（2）①电流表A2

；②h；③电流表的量程接大了；④描点得到一条过原点的，I与U正相关的曲线.解析：：（1）描绘灯泡伏安特性曲线需要用电压表测电压，用电流表测电流，用滑动变阻器改变电路电阻，所以还需要电流表（量程为0.6A）；

（2）①需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．

即额定电流I=0.5A，所以合适的电流表是电流表A2（量程600mA，内阻约0.5Ω）；

②由题意可知，电路中有电流但不能调零，且灯泡亮度发生变化，说明滑动变阻器接成了限流接法，故说明h导线发生了断路；

③电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，当小灯泡的亮度发生较大变化时，电压表的指针偏转变化明显，但电流表的指针偏转变化很小，即电流表的量程接大了；

④根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：15.某实验小组通过自由落体运动验证机械能守恒定律．小组成员选择所需实验仪器，并安装好如图1所示的实验装置（电源已接未画出）开始实验．请回答：（1）结合如图1所示的实验装置，该实验还需的实验器材有：刻度尺．（2）由如图1装置可知该小组的操作存在不合理的地方，请指出其中两条：重锤未靠近打点计时器，两限位孔未竖直对齐（3）如图2，4条纸带中，哪一条是该小组纠正所有不合理操作后打出的纸带？答：D．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：根据实验的原理确定所需的测量器材．实验时，重锤应紧靠打点计时器，纸带拉着，处于竖直状态，两限位孔竖直对齐．根据相等时间内的位移越来越大，确定正确的纸带．解答：解：（1）实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，要测量点迹间的距离，所以还需要刻度尺．（2）如图1装置可知该小组的操作存在不合理的地方，有：重锤未靠近打点计时器；两限位孔未竖直对齐等．（3）因为重锤拖着纸带做自由落体运动，相等时间内位移越来越大，所以正确的纸带是：D．故答案为：（1）刻度尺（2）重锤未靠近打点计时器；两限位孔未竖直对齐．（3）D点评：解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，基础题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强P0＝1.0×105Pa,温度为300k.现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330k,活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高到363k时，（g取10m/s2）求：①活塞的质量②整个过程中气体对外界做的功。参考答案：17.一长=0.80m的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量=0.10kg的小球，悬点距离水平地面的高度H=1.00m。开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到点时，轻绳碰到悬点正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）当小球运动到点时的速度大小；（2）绳断裂后球从点抛出并落在水平地面的C点，求C点与点之间的水平距离；（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力。参考答案：见解析（1）设小球运动到点时的速度大小，由机械能守恒定律得

①（2分）解得小球运动到点时的速度大小

=4.0m/s

②（2分）（2）小球从点做平抛运动，由运动学规律得

③（2分）

④（2分）

解得C点与点之间的水平距离

=0.80m

⑤（2分）（3）若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值Fm，由牛顿定律得

⑥（2分）

⑦（2分）由以上各式解得N

（2分）18.（15分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不