2022年河北省保定市高碑店旭日中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年河北省保定市高碑店旭日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.（多选）在物理发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(

)A．伽利略发现了行星运动的规律

B．密立根测定电子电荷量C．牛顿通过实验测出了引力常量 D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献参考答案：BD2.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角1和折射角2作出sin1—sin2函数图线如图所示。下列判断中正确的是A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的B．玻璃的折射率为0．67

C．玻璃的折射率为1．5D．玻璃的临界角的正弦值为0．67参考答案：ACD3.关于近代物理，下列说法正确的是

A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的

B．组成原子核核子的质量之和大于原子核的质量

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与人射光的频率成正比

D．氢原子由第三激发态直接跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（E0为基态的能量）参考答案：4.（单选）下列叙述符合物理学史实的是

A．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

B．法拉第提出了分子电流假说，解释了磁铁的磁场和电流的磁场在本质上相同

C．库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场

D．奥斯特对电磁感应现象的研究，将人类带人了电气化时代参考答案：A5.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．若氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n=4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有

种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm=

eV．参考答案：5，10.86．【考点】氢原子的能级公式和跃迁．【分析】抓住氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，求出逸出功，从而判断能产生光电效应的光子种数．结合最大的光子能量，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【解答】解：因为氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0=E3﹣E2=3.4﹣1.51eV=1.89eV．从n=4跃迁到n=1、2，从n=3跃迁到n=1、2，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应．从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能Ekm=hv﹣W0=12.75﹣1.89eV=10.86eV．故答案为：5，10.86．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．7.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：8.（单选）某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速直线运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为

A．

B．

C．

D．到之间的某个值参考答案：B9.某同学采用—1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。已知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：小球到达轨道最低点B时的速度大小vB＝

m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=

m/s，当地的重力加速度g＝

m/s2。参考答案：10.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。@网（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反应时间为__________s。（结果保留2位有效数字）（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：___________。参考答案：

(1).

(2).0.20

(3).多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子试题分析

本题主要考查自由落体运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材知识解决实际问题的能力。解析

根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度h=L-L1，由自由落体运动规律，h=gt2，解得t=。代入数据得：t=0.20s。点睛

测量反应时间是教材上的小实验，此题以教材小实验切入，难度不大。11.图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12V，当S闭合后，电压表示数为11.2V，电流表示数为0.2A，则电源电动势为

，内电阻为

。

参考答案：

答案：12V、

4W12.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度13.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

设复核速度为v，由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程，得三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受合外力，用DIS测小车的加速度．（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图所示）．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是AA．所挂钩码的总质量太大

B．所用小车的质量太大C．小车与轨道之间存在摩擦

D．导轨保持了水平状态．参考答案：解：（1）探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力．（2）由图象OA段可知，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力m钩码g，由牛顿第二定律得：m钩码g=（m小车+m钩码）a，小车的加速度a=g，小车受到的拉力F=m小车a=g，当m钩码＜＜m小车时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力，如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a﹣F图象偏离直线，故A正确．故答案为（1）小车的总质量，小车所受合外力，（2）A15.（10分）用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：

A.电压表（量程3V）

B.电流表A1（量程0.6A）

C.电流表A2（量程3A）D.定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）E.滑动变阻器R（阻值范围0—20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选

；(填器材前的字母代号)（2）将图乙中的实物按图甲的电路连线；（3）根据实验数据作出U—I图像（如图丙所示），则蓄电池的电动势E＝

V，内阻r=

Ω；（4）定值电阻R0在电路中的作用是

（只要求写出一点）。参考答案：答案：（1）B（2分）（2）如图（2分，有一处错就不给分。）（3）2.10V，0.20Ω（每空2分，共4分。）（4）a、保护作用；b、增大等效内阻的测量值，减小误差；c、当改变滑动变阻器阻值时，电压表示数变化大。（2分，回答一个就可，有其它合理答案，同样给分。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示为水上滑梯的简化模型：

倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7m，BC长d=2m，端点C距水面的高度h=1m。质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0．1。已知cos37°=0．8，sin37°=0．6，运动员在运动过程中可视为质点，g取10m/s2。求：（1）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W；（2）运动员到达C点时的速度大小υ；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′．参考答案：（1）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W为500J；（2）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W为500J，到达C点时速度的大小为10m/s；（3）滑道B′C′距水面的高度h′为3m．该题考查匀变速直线运动、平抛运动以及动能定理(1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示

W=μmgcosθ[(H-h)/sinθ]+μmgd

代入数据得：W=500J

（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：

W=μmgcosθ[（H-h）/sin37°]+μmgd=μmg[d+（H-h）cotθ]=μmg×10=500J

由动能定理得：mg（H-h）-W=mv2/2得运动员滑到C点时速度的大小

v=10m/s

（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，

h’=gt2/2，t=2h′/g下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J

根据动能定理得：

运动员在水平方向的位移：当h’═3m时，水平位移最大；17.（8分）将一平板支撑成一斜面，一石块可以沿着斜面往不同的方向滑行，如图所示．如果使石块具有初速度v，方向沿斜面向下，那么它将做匀减速运动，经过距离L1后停下来；如果使石块具有同样大小的速度，但方向沿斜面向上，它将向上运动距离L2后停下来．现在平板上沿水平方向钉一光滑木条(图中MN所示)，木条的侧边与斜面垂直．如果使石块在水平方向以与前两种情况同样大小的初速度紧贴着光滑木条运动，求石块在水平方向通过的距离L．参考答案：解：设斜面的倾斜角为，石块与斜面间的动摩擦因数为，故石块沿斜面减速下滑时的加速度为：

（1分)沿斜面减速上滑时的加速度

(1分)紧贴光滑木条水平运动时的加速度

(1分)由题意可得：

(3分)

解得：(2分)18.如图所示，A、B两物体并排放在斜面上，与斜面之间的滑动摩擦因数均为μ=0.5，斜面倾角θ=37°，A的质量m=1.5kg，B的质量M=2.5kg。现对物体A施加一大小为60N、方向沿斜面向上的推力F，使A、B由静止开始一起上滑。若斜面足够长，取g