2022年河北省邢台市县会宁中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年河北省邢台市县会宁中学高三物理下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.质量为m和M的两个物体用轻绳连接，用一大小不变的拉力F拉M，使两物体在图中所示的AB、BC、CD三段轨道上都做匀加速直线运动，物体在三段轨道上运动时力F都平行于轨道，且动摩擦因数均相同，设在AB、BC、CD上运动时m和M之间的绳上的拉力分别为T1、T2、T3，则它们的大小A．T1＝T2＝T3

B．T1＞T2＞T3C．T1＜T2＜T3

D．T1＜T2＝T3参考答案：A2.如右图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路。当报警器发出警报声时，电键S1、S2处于的状态为（

）A．S1、S2都断开

B．S1、S2都闭合C．S1断开，S2闭合

D．S1闭合，S2断开参考答案：D3.（单选）人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。我们可以采用下面的实验测出自己的反应时间。请一位同学用两个手指捏住木尺顶端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，但手的任何部位在开始时都不要碰到木尺。当看到那位同学放开手时，你立即握住木尺，根据木尺下降的高度，可以算出你的反应时间。若某次测量中木尺下降了约11cm，由此可知此次你的反应时间约为A．0.2s

B．0.15s

C．0.1s D．0.05s参考答案：B4.如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd．当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是（）A．一起向左运动 B．一起向右运动C．相向运动，相互靠近 D．相背运动，相互远离参考答案：D【考点】法拉第电磁感应定律；安培力；楞次定律．【分析】根据右手螺旋定则判断直线电流周围的磁场，根据楞次定律判断出回路中的感应电流，再结合左手定则判断ab、cd所受的安培力方向，确定导体棒的运动情况．【解答】解：根据右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据左手定则知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离．故D正确，A、B、C错误．故选：D．5.氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是

（填选项前的字母）A．40.8eV

B．43.2eV

C．51.0eV

D．54.4eV

参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为

；②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是

。

参考答案：①；②A7.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为

。

参考答案：mg+kx8.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等9.（单选）一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则

A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时动能最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置参考答案：B10.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈，ABCD由n

匝导线绕成，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在

AB边的中点用细线竖直悬挂于一小盘子的下端，而小盘

子通过-弹簧固定在O点。在图中虚线框内有与线圈平

面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且

线圈ABCD有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为____；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m的砝码。由此可知磁场的方向是垂直纸面向____（填“里”或“外”）．磁感应强度大小B:____（用题中所给的B以外的其它物理量表示）。参考答案：（1分），外（1分），（2分）11.做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。参考答案：4，45，112.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm)请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）①该电动小车运动的最大速度为_______m/s；②该电动小车的额定功率为________W。参考答案：①1.5（3分）

②1.2（13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次~50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g=

(用题中所给的字母表达).参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°，导轨间距为l=0.50m，金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg，电阻均为r=0.10Ω，垂直于导轨水平放置．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B=2.0T．用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时，cd杆保持静止．不计导轨的电阻，导轨和杆ab、cd之间是光滑的,重力加速度g=10m/s2．求：（1）回路中感应电流I的大小．（2）拉力做功的功率．（3）若某时刻将cd杆固定,同时将ab杆上拉力F增大至原来的2倍,求当ab杆速度v1=2m/s时杆的加速度和回路电功率P1参考答案：解：（1）cd杆保持静止有：

(2分)

得到

(2分)

（2）ab杆匀速上升，拉力

=10N

(2分)

ab杆产生的感应电动势

(2分)

得到：

v=1m/s

(1分)

拉力做功的功率

=10W

(2分)

（3）当F=20N,ab杆速度v1时，产生的电动势

E=Blv1=2V，

(1分)

=10N

(2分)

由牛顿定律

(2分)

得到

a=5m/s2

(1分)

回路电功率P1=

(2分)

17.如图所示，一光滑的半圆形轨道处于竖直平面内，并和一粗糙的斜面相接，其半径大小为R=0.4m，直径BC在竖直方向上，一小物体放在斜面上的A点，离水平面高度为h=3m，小物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5，斜面倾角θ=37o。已知sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2，现在把小物体从静止开始自由释放，求：（1）小物体运动到斜面底端B点时速度的大小？（2）证明小物体可以沿半圆形轨道运动到最高点C；（3）小物体离开半圆轨道后第一次落到斜面上时，其速度v的大小。参考答案：（1）根据动能定理：

又：

解得：

（2）小物体在C点，有：

当N=0时，Vc有最小值，可得：

从B到C，由机械能守恒，可得：

解得：Vc=2(m/s)

（3）设落到斜面时水平位移为S,下落高度为h，由动能定理：

又：

联立可得：

18.如图所示，圆盘可以绕过圆心垂直圆盘的竖直轴在水平面内匀速转动。圆盘半径R=0.4m，在圆盘边缘有一质量M=0.5kg的A物体，A通过长度L=0.7m的水平细轻绳穿过位于圆心的光滑轻质小定滑轮与质量m=0.29kg的B物体相连，轻绳与小孔间无摩擦。A物体与圆盘间的最大静摩擦力为其正压力的0.42倍。圆盘距地面高度H=0.5m。(g=10m/s2，AB两物体可视为质点)求：①为使A物体与圆盘间不发生相对滑动，圆盘转动的角速度的范围多大？②若当A与圆盘间的静摩擦力f=0.3N时，将OA段绳烧断，则当B落地瞬间A、B两物体的距离最大为多少？参考答案：解：（1）当A物体受到的最大静摩擦力背离圆心时，角速度最小为ω1，则有：

对于A物体：

………

（2分）

对于B物体：

………

（1分）

解得：ω1=2rad/s

………

（1分）

当A物体受到的最大静摩擦力指向圆心时，角速度为ω2，则有：

对于A物体：

………

（2分）

解得：ω2=5rad/s

………

（1分）

圆盘转动的角速度的范围：

………

（1分）（2）绳断后，B物体做自由落体运动，