2021-2022學(xué)年河北省秦皇島市陳各莊中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年河北省秦皇島市陳各莊中學(xué)高三物理期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為M的平板，處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧處，與平板的距離為h，如圖所示，讓環(huán)自由下落，撞擊平板。已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長(zhǎng)A若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒B若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒C環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與h的大小無(wú)關(guān)D在碰后板和環(huán)一起下落的過(guò)程中，它們減少的動(dòng)能等于克服彈簧力所作的功參考答案： 答案：AC2. 如圖10所示為某

2、探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)斜面軌道傾角為30，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過(guò)程下列選項(xiàng)正確的是 AmM Bm2M C木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，減少的重力 勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能參考答案：BC3. 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為3.0kg的物體，放在傾角為的斜面上靜止不動(dòng)，若用豎直向上的力F=5.0N提物體，物體仍靜止，（g=10m/s2）下述結(jié)論正

3、確的是（ ） A物體受到的摩擦力減小2.5N B物體對(duì)斜面的作用力減小5.0N C斜面受到的壓力減小5.0N D物體受到的合外力減小5.0N參考答案：AB4. 如圖所示，分別用恒力F1、F2將質(zhì)量為m的物體，由靜止開始，沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到頂端，F(xiàn)1沿斜面向上，F(xiàn)2沿水平方向。已知兩次所用時(shí)間相等，則在兩個(gè)過(guò)程中（ ）A物體加速度相同B物體機(jī)械能增量相同C物體克服摩擦力做功相同D恒力F1、F2對(duì)物體做功相同參考答案：AB 由于兩斜面相同，兩次所用時(shí)間相等，由可知兩個(gè)過(guò)程的加速度相同，選項(xiàng)A正確；又，故兩過(guò)程物體的末速度相等，末動(dòng)能也相等，進(jìn)而可知兩個(gè)過(guò)程物體機(jī)械能的增量相等，選項(xiàng)

4、B正確；對(duì)左圖，摩擦力，對(duì)右圖摩擦力，所以，由于兩過(guò)程沿斜面方向的位移大小相等，故兩過(guò)程克服摩擦力做的功大小不等，由動(dòng)能定理進(jìn)而可知恒力F1、F2對(duì)物體做的功也不相同，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 5. 水平放置的平行板電容器與電源相連，下極板接地。帶負(fù)電的液滴靜止在兩極板間P點(diǎn)，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示兩極板間的電壓，表示P點(diǎn)的電勢(shì)。若電容器與電源斷開，保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向上移到某一位置，則A. U變大，E不變，不變B. U不變，E變小，降低C. 液滴將向下運(yùn)動(dòng)D. 液滴仍保持靜止參考答案：AD【詳解】電容器與電源斷開，則帶電量Q不變，保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向上移到某一位置，則d變

5、大，根據(jù)可知C變小，根據(jù)Q=CU可知U變大，由與上述式子聯(lián)立可得：,則E不變；因P點(diǎn)與下極板的距離不變，根據(jù)U=Ed可知P點(diǎn)與下極板的電勢(shì)差不變，即P點(diǎn)的電勢(shì)不變，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于E不變，則液滴受的電場(chǎng)力不變，則液滴仍保持靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB100V，R040W，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為 V，通過(guò)電阻R0的電流有效值為 A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理

6、想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。7. 一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來(lái)靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動(dòng)量是_kgm/s，原來(lái)靜止的小球獲得的速度大小是_m/s HYPERLINK l _msocom_22 jf22。參考答案：1，1.18. （5分）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為，式中 G 為萬(wàn)有引力恒量，M 為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球

7、半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為 ，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為 。參考答案：；9. 某中學(xué)的實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測(cè)量光電管的電壓以及光電管的電流當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，用光子能量為2.5eV的光照射光電管的陰極K，理想電流表有示數(shù)，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭，當(dāng)電壓表的示數(shù)小于0.60V時(shí)，理想電流表仍有示數(shù)，當(dāng)理想電流表的示數(shù)剛好為零時(shí)，電壓表的示數(shù)剛好為0.60V則陰極K的逸出功為1.9eV，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為0.6eV參考答案： 解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ek

8、m，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U=0.60V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽(yáng)極，因此eU=Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm=hW0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV 所以此時(shí)最大初動(dòng)能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV；故答案為：1.9eV，0.6eV10. 同打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電

9、門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0102 s和2.0102 s。用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d_ cm。（2）滑塊通過(guò)光電門1的速度v1_ m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離1.00 m，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為_m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：11. 為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中

10、矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間分別為t1和t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門的速度v1和v2,分別為v1=_,v2=_.（2）如果滿足關(guān)系式_(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。參考答案： (1). (2). (3). 【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：12. A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為_kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小

11、為4m/s，則B的速度大小為_m/s。參考答案：40；1013. （2）（6分）在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，有一位同學(xué)保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量作出了圖乙、丙兩幅圖。A圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_.A圖上部彎曲的原因是_.B圖線在縱軸上有截距的原因是_.參考答案：沒(méi)有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠 砂和砂桶的總質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量平衡摩擦力太過(guò)三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 現(xiàn)有一電池，電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r在3555范圍內(nèi)，允許通過(guò)的最大電流為50mA。為測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖中

12、R為電阻箱，阻值范圍為09999；R0為保護(hù)電阻。（1）（單選）可備選用的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用（ ）（A）20，2.5W （B）50，1.0W（C）150，1.0W （D）1500，5.0W（2）按照?qǐng)D（a）所示的電路圖，將圖（b）所示的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路。（3）接好電路，閉合電鍵后，調(diào)整電阻箱的阻值，記錄阻值R和相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，然后通過(guò)做出有關(guān)物理量的線性關(guān)系圖像，求得電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。請(qǐng)寫出所作線性圖像對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式_；圖（c）是作線性圖像的坐標(biāo)系，若縱軸表示的物理量是，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性地畫出線性圖像。參考答案：15. 如圖所示為某同學(xué)利用方格

13、坐標(biāo)紙測(cè)定半圓形玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒(méi)有其它測(cè)量工具的情況下，只需由坐標(biāo)紙即可測(cè)出玻璃磚的折射率則玻璃磚所在位置為圖中的 （填“上半圓”或“下半圓”），由此計(jì)算出玻璃磚的折射率為 參考答案：解：光從介質(zhì)進(jìn)入空氣，折射角大于入射角，從空氣進(jìn)入介質(zhì)，折射角小于入射角，可知玻璃磚所在的位置為圖中的上半圓根據(jù)折射定律知，n=故答案為：上半圓，1.5四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，一個(gè)邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán)，沿其直徑裝有一根長(zhǎng)2L的金屬桿AC，可繞通過(guò)圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。將一根質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi)，繩子的另一端吊了

14、一個(gè)質(zhì)量為m的物體。圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)將物體由靜止釋放，若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻均為R。忽略所有摩擦和空氣阻力.（1）設(shè)某一時(shí)刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0，且OA邊在磁場(chǎng)中，請(qǐng)求出此時(shí)金屬桿OA產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小。（2）請(qǐng)求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度。（3）當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后,金屬桿OC段進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿C、O兩端電壓多大？參考答案： 等效電路如圖所示,當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),重物的重力的功率等于電路中消耗的電功率:其中: OA上的電流大小為:當(dāng)OC段在磁場(chǎng)中時(shí),17. 人站在小車上和小車一起以速度v0沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)地面上的人將一小球以速度v

15、沿水平方向向左拋給車上的人，人接住后再將小球以同樣大小的速度v水平向右拋出，接和拋的過(guò)程中車上的人和車始終保持相對(duì)靜止重復(fù)上述過(guò)程，當(dāng)車上的人將小球向右拋出n次后，人和車速度剛好變?yōu)?已知人和車的總質(zhì)量為M，求小球的質(zhì)量m參考答案：解：以人和小車、小球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，車上的人第一次將小球拋出，規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律：Mv0mv=Mv1+mv得：v1=v0車上的人第二次將小球拋出，由動(dòng)量守恒：Mv1mv=Mv2+mv得：v2=v02?同理，車上的人第n次將小球拋出后，有vn=v0n?由題意vn=0，得：m=答：小球的質(zhì)量m為【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律【分析】以人和小車、小球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，滿足動(dòng)量守恒定律，據(jù)此列方程求解即可18. 山地滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)?；烙葾B和BC組成，AB是傾角為=37的斜坡，BC是半徑為R