2022年河北省承德市通事营中学高三物理期末试卷含解析

2022年河北省承德市通事营中学高三物理期末试卷含解析一、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1.一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图1所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示。如图1所示，一质量为M的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F。根据a-t可以判断，力F大小不变，且F＜Mg的时间段为A．1~8s内

B．8~9s内

C．15~16s内

D．16~23s内参考答案：D2.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作的科学贡献的叙述中，正解的说法是

A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在

B.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值

C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律参考答案：答案：BD3.（单选题）如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态．下列说法中正确的是A．半圆柱体对小物块的支持力变大

B．外力F先变小后变大C．地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小

D．地面对半圆柱体的支持力变大参考答案：C4.如图所示，半径为R的环形塑料管坚直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑，现将一质量为m，带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg，以下说法中正确的是

A．小球释放后，到达B点时的速度为零，并且在BDA间往复运动

B．小球释放后，第一次达到最高点C时恰对管壁无压力

C．小球释放后，第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力之比为1：5

D．小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5：1

参考答案：

答案：CD5.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上。先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态。缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是A．先减小后增大

B．先增大后减小C．一直增大

D．保持不变参考答案：a二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示，质点A从某一时刻开始在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，出发点是与圆心O等高的点a，与此同时，位于圆心的质点B自由下落。已知圆的半径为R=19.6m，则质点A的角速度至少

，才能使A、B相遇。参考答案：7.用频率均为ν但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，

（选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为W0，则光电子的最大初动能为

。参考答案：甲（2分）

h－W0光电效应实验图线考查题。O1

（2分）。根据光的强度与电流成正比，由图就可知道：甲的光的强度大；由爱因斯坦的光电效应方程可得：。本题是物理光学—光电效应实验I—U图线，在识图时，要知道光的强度与光的电流成正比（在达到饱和电流之前），然后根据爱因斯坦光电效应方程列式即可得出最大初动能表达式。8.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：（1）

（2）（1）由和得（2）由爱因斯坦质能方程和得9.质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小为

N。参考答案：

答案：6010.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）11.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s[jf22]

。参考答案：1，1.112.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4；2；1.513.如图1，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，电键S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过该电阻的电流的关系如图2所示。由图可知，滑动变阻器的阻值最大范围为_____Ω，R1的最大功率为______W。参考答案：6，4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约lmm，金属丝的电阻率为5×10-3Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：

A．量程为0—0.6A，内阻约为2Ω的电流表

B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表

c．量程为0—6V，内阻约为4kΩ的电压表

D．量程为0—15V，内阻约为50kΩ的电压表

E．阻值为0—10Ω．额定电流为lA的滑动变阻器

F．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用

．(填写器材前的字母)

②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整．

③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零．为检测电压表的好坏，该同学拆下电压表．用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的

接线柱(填“正”或“负”)；如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查

．参考答案：①ACE②实验电路连接如图所示。③正

连接电压表与金属丝的两根导线是否断路由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω，电流表选择量程为0—0.6A电流表，电压表选择量程为0—6V的电压表；选择阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。

15.一圆盘厚度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知，圆盘厚度为

mm。圆盘的直径为

cm。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(11分)如图所示，MN为纸面内竖直放置的挡板，P、D是纸面内水平方向上的两点，两点距离PD为L，D点距挡板的距离DQ为.一质量为m、电量为q的带正电粒子在纸面内从P点开始以v0的水平初速度向右运动，经过一段时间后在MN左侧空间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场维持一段时间后撤除，随后粒子第二次通过D点且速度方向竖直向下.已知挡板足够长，MN左侧空间磁场分布范围足够大.粒子的重力不计.求：

(1)粒子在加上磁场前运动的时间t；

(2)满足题设条件的磁感应强度B的最小值及B最小时磁场维持的时间t0的值.参考答案：解析：

(1)微粒从P点至第二次通过D点的运动轨迹如图所示，由图可知在加上磁场前瞬间微粒在F点(圆和PQ的切点).在t时间内微粒从P点匀速运动到F点，

t=

由几何关系可知：

PF=L+R

又R=

解得：t=

(2)微粒在磁场中作匀速圆周运动时，当R最大时，B最小，在微粒不飞出磁场的情况下，R最大时有：DQ=2R，即=2R可得B的最小值为：Bmin=

微粒在磁场中做圆周运动，故有t0=，n=0，1，2，3，…

又：T=

即可得：t0=，(n=0，1，2，3，…)17.如图所示的直角坐标系第、象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用。⑴求离子在匀强磁场中运动周期；⑵若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过s时间这些离子所在位置构成的曲线方程；⑶若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可）？并求出调整后磁场区域的最小面积。参考答案：⑴根据牛顿第二定律

有

２分

运动周期

２分⑵离子运动时间

２分根据左手定则，离子沿逆时针方向作半径不同的圆周运动，转过的角度均为

１分这些离子所在位置均在过坐标原点的同一条直线上，该直线方程

２分⑶离子自原点O以相同的速率v0沿不同方向射入第一象限磁场，均做逆时针方向的匀速圆周运动根据牛顿第二定律

有

２分

ｍ

１分这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧AC上，欲使离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，离开磁场时的位置在以点（１,０）为圆心、半径Ｒ＝１m的四分之一圆弧（从原点Ｏ起顺时针转动）上，磁场区域为两个四分之一圆的交集，如图所示

２分调整后磁场区域的最小面积m2

２分18.如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一．某日，一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d=50m的位置．此时另一轿车B正以v0=90km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施．假设该驾驶员反应时间t1=0.57s，轿车制动系统响应时间（开始踏下制动踏板到实际制动）t2=0.03s，轿车制动时制动力恒为自身重力的0.75倍，g取10m/s2．（1）试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞？（2）若会相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少？若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）轿车B在实际制动前做匀速直线运动，求出此时间内的位移，制动后做匀减速直线运动直到静止，求出匀减速的位移，比较这两段位移之和与d的关系即可判断；（2）若相撞，则根据匀减速直线运动位移速度公式求出相撞前的速度，若不相撞，根据位移关系求解停止时与轿车A的距离．解答：解：（1）轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为s2，由题意可知s1=v0（t1+t2）

得s1=15m

实际制动后，f=0.75mg

由牛顿第二定律可