云南省昆明市安宁县街中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

云南省昆明市安宁县街中学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.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与定值电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。下列说法中正确的是A．发电导管的内阻B．流过电阻R的电流方向为b→aC．发电导管产生的电动势为BdvD．电阻R消耗的电功率为参考答案：AC由电阻的决定式可知选项A正确；由左手定则可知电离气体中的正离子向上侧面聚集，上侧面相当于电源的正极，故流过电阻R的电流方向为a→b，选项B错误；对于某个气体离子受力分析，由电场力等于洛伦兹力可知，，解得发电导管产生的电动势为Bdv，选项C正确；由于发电导管有内阻，故电阻R消耗的电功率一定小于，选项D错误。2.(6分)已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应参考答案：AC3.（单选）如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定时，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A．U变小B．I变小

C．Q不变D．Q减小参考答案：B4.（单选）一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点。已知AB=8m，BC=12m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（

） A．2m/s，3m／s，4m/s

B．2m/s，4m/s，6m/s C．3m/s，4m／s，5m/s

D．3m/s，5m/s，7m/s参考答案：D5.如图，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30°角.下列说法中正确的是（

）

（A）圆环不一定加速下滑

（B）圆环可能匀速下滑

（C）圆环与杆之间一定没有摩擦

（D）圆环与杆之间一定存在摩擦参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）,发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn（氡）的速率.（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）参考答案：（1）hv0

（2分）

不变

（2分）（2）①

②对α粒子

动量守恒得

7.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）8.如图，半径为和的圆柱体靠摩擦传动，已知，分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。参考答案：9.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

10.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．参考答案：11.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：12.某同学用弹簧秤、木块和细线去粗略测定木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ．木块放在斜面上，不加拉力时将保持静止．实验的主要步骤是：（1）用弹簧秤测出

；（2）用弹簧秤平行斜面拉动木块，使木块沿斜面向上做匀速运动，记下弹簧秤的示数F1；（3）用弹簧秤平行斜面拉动木块，

，记下弹簧秤的示数F2．(4)推导出动摩擦因数μ=

.参考答案：13.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”、“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（2分）

5（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图是一个正在测量中的多用电表表盘．

①如果用直流10

V挡测量电压，则多用电表的读数为

V；

②如果是用直流5

mA挡测量电流，则读数为

mA．

（2）用电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成一电路，测得该灯泡I—U图象如图所示，已知滑动变阻器的总电阻为25Ω，电源电动势为6V，且内阻不计

①在I—U图中，BA过程灯泡电阻改变了______Ω.

②在方框中，不改变滑动变阻器和电源位置，补充电表和灯泡符号，完成电路图，要求滑动变阻器触头从变阻器最左端向右滑动时，灯泡两端的电压从0开始逐渐增大.

③按你所画的电路图，用笔画线代替导线连接实物图.

参考答案：⑴5.0（3分）［5.00也给满分］2.50

⑵①10（4分）

②电路图如右图所示（4分）（电流表画成内接也得4分）③实物连接图如下图所示（4分）15.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律.（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

.图中表示的是

时小车的加速度.（2）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz.、、、、、、是纸带上7个连续的点.

cm.由此可算出小车的加速度

（保留两位有效数字）.参考答案：（1）长木板的倾角过大；未挂砂桶（2）1.80（填1.8也可）；5.0m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一初速为零的电子，在静电场中经电势差为10MV的电场区域加速①电子经加速后，质量增加多少？②有一个光子的能量与电子在加速过程中获得的能量相同，求该光子的频率。（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s，计算结果保留两位有效数字)参考答案：①

②①根据动能定理知电子加速增加的动能由得：②由得：17.如图所示，在倾角为θ的斜面上，固定有间距为l的平行金属导轨，现在导轨上，垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab，整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨与电动势为E，内阻为r的电源连接，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，金属棒和导轨电阻不计，现闭合开关S，发现滑动变阻器接入电路阻值为0时，金属棒不能静止。（1）判断金属棒所受的安培力方向；（2）求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.参考答案：（1）由左手定则可判断金属棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2），【详解】（1）由左手定则可判断金属棒所受安培力的方向平行于斜面向上（2）当R最小时，金属棒所受安培力为最大值F1，所受的摩擦力为最大静摩擦力，方向平行斜面向下，则由平衡条件得FN1＝mgcosθF1＝mgsinθ＋fmaxfmax＝μFN1由闭合电路欧姆定律有：，安培力F1=BI1l联立以上各式解得滑动变阻器R的最小值为当R最大时，金属棒所受安培力为最小值F2，所受的摩擦力为最大静摩擦力，方向平行斜面向上，同理可得F2＝mgsinθ-μmgcosθ由闭合电路欧姆定律有，，安培力F2=BIl联立以上各式解得滑动变阻器R的最大值为18.如图所示，截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上，其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板X和Y相接触。图中AB高H=0.3m、AD长L=0.5m，斜面倾角θ=37°。可视为质点的小物块P（图中未画出）质量m=1kg，它与斜面的动摩擦因数μ可以通过更换斜面表面的材料进行调节，调节范围是0≤μ＜1。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）令μ=0，将P由D点静止释放，求小物块P在斜面上的运动时间；（2）令μ=0.5，在D点给P一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s，求小物块P落地时的动能；（3）对于不同的μ，每次都在D点给小物块P一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面，求μ的取值在哪个范围内，挡板X始终受到压力的作用。参考答案：解：（1）（3分）当μ=0时，P沿斜面下滑的加速度为a，由牛顿第二定律mgsinθ=ma 得 a=gsinθ=6m/s2 由运动学公式： 得 （2）（4分）设落地时P的动能为Ek，P沿斜面下滑到落地，由动能定理得： 代入数据，解得

（3）（5分）P在斜