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河北省邢台市表方中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.(多选)如图所示,质量为m的工件由静止开始从底端传到高为h的顶端,速度保持v0不变,工件到达顶端前已经相对于传送带静止.工件从底端到顶端的运动过程中,传送带对工件做的功为W1,传送带克服摩擦力做功为W2,工件与传送带相对滑动产生的热量为Q.则(

参考答案:AC2.(多选)从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f恒定.对于小球从抛出到上升至最高处的过程,下列说法正确的是:A.小球的动能减少了mgH

B.小球的机械能减少了fHC.小球的重力势能增加了mgH

D.小球的加速度大于重力加速度g参考答案:BCD3.(单选)一辆小汽车a以20m/s的速度行驶在平直调整公路上突然发现正前方17m处有一辆大卡车b,从静止开始向同方向匀加速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中“刹车失灵”.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象,将两车看成质点,下列说法正确的是()A.在t=2s时两车恰好到达同一位置B.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾C.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾D.若不发生追尾事故两车之间的距离至少应为17.5米参考答案:D4.(单选题)水平传送带长为L,传送带以恒定速率v水平向右运动,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因素为μ,则木块从传送带左端运动到右端的时间不可能是(

)A.+

B.

C.

D.参考答案:B5.三个质点同时同地沿直线运动的位移图线如图1所示,则下列说法中正确的是

A.在t0时间内,它们的平均速度大小相等

B.在t0时间内,它们的平均速率大小相等

C.在t0时间内,Ⅱ、Ⅲ的平均速率相等

D.在t0时间内,Ⅰ的平均速度最大参考答案:AC平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值,在t0时间内三个质点的位移相等,平均速度大小相等,Ⅰ的路程最大,平均速率最大,Ⅱ、Ⅲ的路程相等,平均速率相等。选项AC正确。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为_____(选填“引力”或“斥力”).分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______(选填“A”“B”或“C”)的位置.参考答案:

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中,水分子间的距离大于,所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力,由于当分子间距离为时,分子间作用力为0,分子势能最小即图中的B点,由于表面层中分子间距大于,所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。7.将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表A1和A2,A1的量程是0.6A,A2的量程是3A.测得灵敏电流计的内阻为Rg=200Ω,表头显示其满偏电流为Ig=1mA.(1)要完成电流表A1的改装,需要给灵敏电流计______联一个阻值为________Ω的电阻.(2)将电流表A1、A2改装成功后,一位同学欲进行以下操作,则将会看到的实验现象是:若将两表串联起来接入电路,A1指针偏角_______A2指针偏角(填大于、小于、等于)若将两表并联起来接入电路,A1指针偏角_______A2指针偏角(填大于、小于、等于)参考答案:(1)并联;0.33

每空2分(2)大于

等于

每空1分8.一降压变压器输入电压的最大值是220V,另有负载电阻R,当R接在20V的直流电源上时消耗的功率为P,若把它接到该变压器的副线圈上时消耗功率为P/2,则此变压器原、副线圈的匝数比=___________。参考答案:11:l9.如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,则入射光线与水平方向的夹角是______。参考答案:30°10.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)11.某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图a为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)

(1)图b为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出。根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2,打C点时纸带的速度大小为

m/s(保留二位有效数字)

(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点,其主要原因是___________________________。参考答案:(1)0.51

(2分)

0.71

(2分)(2)_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(2分)12.下列核反应中,X1是

、X2是

,其中发生核裂变反应的是

。①

参考答案:中子、氘核13.(6分)一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正、负电子对撞前的质量均为m,动能均为EK,光速为C,普朗克常为h,则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案:2m;三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球,距球心为2R处有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少?参考答案:自S作球的切线S?,并画出S经管壁反射形成的虚像点,及由画出球面的切线N,如图1所示,由图可看出,只要和之间有一夹角,则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方,不会完全落在球上被吸收.由图可看出,如果r的大小恰能使与重合,如图2,则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值.这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r.由图2可得??????????

(1)由几何关系可知

(2)由(1)、(2)式得

(3)15.一列简谐横波在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

⑥四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图,足够长的两平行金属导轨,间距m,导轨平面与水平面成角,定值电阻W.导轨上停放着一质量kg、电阻W的金属杆CD,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.导轨与金属杆间的摩擦系数.现用一垂直于金属杆CD的外力,沿导轨斜面方向向上拉杆,使之由静止开始沿导轨向上做加速度为m/s2的匀加速直线运动,并开始计时(,)试求:(1)推导外力随时间t的变化关系;(2)在s时电阻R上消耗功率和2秒内通过电阻的电量;(3)若s末撤销拉力,求电阻R上功率稳定后的功率大小.参考答案:(1)解得:(2)A

解得:q=0.8C(3)撤销外力后,导体棒向上做减速运动,停止后再向下变加速运动,当导体受力平衡时,速度达到最大并稳定,电阻R上功率也稳定。稳定速度

vm=10m/s

17.如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。某同学是这样分析求解的:两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。参考答案:解:他的分析有错误(2分),因为当两块平行板旋转后,两板的间距变了,电场力应该为。

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